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平移算符

平移算符在物理學和數學中有不同的含義和套用。在計算機科學和編程語境中,平移算符通常指的是位移運算符,用於在二進制基礎上對數字進行移位操作。這些運算符根據移位的方向和填充數字的規則分為三種:

左移(<<):将一个二进制数的所有位向左移动指定的位数,高位移出的位被丢弃,低位空出的位补零。左移运算相当于将数字乘以2的移位次数方。例如,3 << 2 将数字3左移2位,结果为12。

帶符號右移(>>):將一個二進制數的所有位向右移動指定的位數,低位移出的位被丟棄,高位空出的位根據原數的符號決定是否補零。帶符號右移運算相當於將數字除以2的移位次數方。

無符號右移(>>>):無論原數是正數還是負數,都將二進制數的所有位向右移動指定的位數,低位移出的位被丟棄,高位空出的位補零。無符號右移運算也相當於將數字除以2的移位次數方。

在物理學中,平移算符(例如 \( T^n \))用於描述量子力學中的平移操作,它滿足特定的數學規則和周期性邊界條件。平移算符的本徵值和本徵函式描述了系統在平移操作後的狀態,並且與倒易空間和布里淵區有關。例如,平移算符的本徵值可以表示為 \( e^{ik \cdot Tn} \),其中 \( k \) 是倒格矢,\( Tn \) 是平移向量。

綜上所述,平移算符在計算機科學中指的是位移運算符,用於二進制數的移位操作;在物理學中,它描述了量子系統的平移對稱性,與波函式的周期性和倒易空間有關。