În mecanica cuantică , matricea de împrăștiere , sau matricea S , este o matrice de cantități care descrie procesul de tranziție a sistemelor mecanice cuantice de la o stare la alta în timpul interacțiunii lor (împrăștiere). [1] Este necesar să se facă distincția între matricea de împrăștiere și parametrii S , care descriu parametrii fizici ai undei electromagnetice în tehnologia cu microunde și sunt utilizați pentru a descrie dispozitivele cu microunde care conectează amplitudinile complexe ale undelor incidente și reflectate în planurile terminale ale unui multipol echivalent printr-o dependență liniară.
Matricea de împrăștiere a fost introdusă pentru prima dată de John Wheeler în lucrarea sa din 1937 „Despre descrierea matematică a nucleelor de lumină prin metoda structurii grupului de rezonanță”. [2] În această lucrare, Wheeler a introdus conceptul de matrice de împrăștiere, o matrice unitară de coeficienți care leagă „comportamentul asimptotic al unei soluții particulare arbitrare a unei ecuații integrale cu soluțiile în formă standard”. [3] . Mai târziu și independent introdus de Werner Heisenberg în 1943
Matricea de împrăștiere are proprietățile covarianței relativiste, unitarității , cauzalității și satisface principiul corespondenței. Proprietatea covarianței relativiste înseamnă că legea de transformare a funcției de undă nu ar trebui să depindă de cadrul de referință. Proprietatea de unitaritate rezultă din cerința ca norma funcțiilor de undă să fie păstrată înainte și după împrăștiere. Proprietatea cauzalității rezultă din cerința ca o modificare a legii interacțiunii într-o regiune arbitrară spațiu-timp ar trebui să modifice evoluția sistemului fizic doar în momentele ulterioare de timp. [4] [5]