Osnovno stanje

Osnovno stanje kvantnomehaničkog sistema je njegovo stacionarno stanje najniže energije; energija osnovnog stanja poznata je kao energija nulte tačke sistema. Pobuđeno stanje je bilo koje stanje s energijom većom od osnovnog stanja. U kvantnoj teoriji polja, osnovno stanje se obično naziva vakuumsko stanje ili kvantnomehanički vakuum.

Ako postoji više od jednog osnovnog stanja, kaže se da su degenerisan. Mnogi sistemi imaju degenerisana osnovna stanja. Degeneracija se dešava kad god postoji unitarni operator koji deluje netrivijalno na osnovno stanje i komutira sa Hamiltonijanom sistema.

Prema trećem zakonu termodinamike, sistem na apsolutnoj nuli temperatura postoji u svom osnovnom stanju; stoga je njegova entropija određena degeneracijom osnovnog stanja. Mnogi sistemi, kao što je savršena kristalna rešetka, imaju jedinstveno osnovno stanje i stoga imaju nultu entropiju na apsolutnoj nuli. Takođe je moguće da najviše pobuđeno stanje ima apsolutnu nultu temperaturu za sisteme koji pokazuju negativnu temperaturu.