在物理学中，散射矩阵将经历散射过程的物理系统的初始状态和最终状态联系起来。它用于量子力学、散射理论和量子场论。更正式地讲，在量子场论中，散射矩阵被定义为连接希尔伯特物理状态空间中渐近自由粒子状态（内状态和外状态）集合的酉矩阵。如果多粒子状态在洛伦兹变换下转换为单粒子状态的张量积（或物理学术语中的直积），则称其为自由（或非相互作用）。渐近自由意味着该状态在遥远的过去或遥远的未来都具有这种表现。
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