Quantum dynamics of PT-symmetrically kicked particle confined in a 1D box
研究了PT对称δ-踢复势驱动下盒子中的量子粒子动力学。在不同的踢出参数下,平均动能随时间的变化和准能等动力学特征。打破PT对称性在某些值的非厄米踢参数示出。最后讨论了该模型的实验实现。
2018-07-28 quant-ph
Limits of fractality: Zeno boxes and relativistic particles
物理分形总是有其分形结构的上限和下限。贝瑞已经证明,一个被严格限制在盒子里的粒子具有一个波函数,它在时间和空间上都是分形的,没有下限。在这篇文章中,这幅图的两个理想化软化,并得到相应的分形下界。对于通过重复测量创建的盒子(与量子芝诺效应类似),下限是$Δx\sim Δt (\hbar/{mL})$,其中$\Dt$是测量之间的间隔,$L$是盒子的大小。对于相对论性粒子,其下限是康普顿波长$\hbar/mc$。推导这两个结果的关键步骤是将传播算子写成经典路径上的和。
2001-09-28 quant-ph
Wave Mechanics of Two Hard Core Quantum Particles in 1-D Box
分析了一维盒子中两个不可穿透硬核粒子的波动力学。盒子中的每个粒子都表现得像一个独立的实体,由{ \it macro-orbital}(一种成对波形)表示。当两个粒子的相互作用的期望值$<V_{HC}(x)>$对于两个粒子的每个状态为零时,它们的相对分离的期望值$<x>$满足$<x> \ge λ/2$(或$q \ge π/d$,其中$2d = L$是盒子的大小)。处于基态的粒子定义了它们的波包的紧密排列(具有$<x> = λ/2$、相位分离$Δϕ= 2π$和动量$|q_o| = π/d$),并经历了相互排斥力({ \it零点排斥})$f_o = h^2/2md^3$,这也试图扩大盒子。虽然两个粒子在激发态的相对动力学代表了通常的碰撞运动,但在基态的相对动力学则是无碰撞的。这些结果在确定对广泛不同的许多身体系统的正确微观理解方面具有重要意义。
2006-03-26 quant-ph
The Particle in the box: Intermode traces in the propagator
在一维盒子中粒子概率分布的时空表示中出现了特征结构,如运河和脊--模间迹线。我们表明,相应的传播已经包含这些结构。我们将它们的可见性与初始波包的因子分解性质联系起来。
1998-04-06 quant-ph
Rapid spatial equilibration of a particle in a box
我们研究了一维盒子中的量子粒子相对于粗粒度位置测量(无论它是否位于某个空间窗口中)的平衡行为。我们表明,在这种情况下,平衡确实发生,这样做非常迅速,在一个时间相当于最初的波包到达边缘的盒子。我们还表明,在这种情况下,平衡行为是相对不敏感的位置测量或初始条件的精确选择。
2015-06-29 quant-ph
On 3D and 1D Weyl particles in a 1D box
我们构建了最一般的家庭的自伴边界条件的三个(等效)外尔哈密顿算子,每个描述一个三维外尔粒子在一个一维盒子位于沿笛卡尔轴。这些结果基本上是通过使用最一般的自伴边界条件族的狄拉克哈密顿算子,描述了一个一维狄拉克粒子在一个盒子里,在外尔表示,并通过应用简单的变化表示这个操作。同样,我们提出了最一般的家庭的自伴边界条件的外尔哈密顿算子,描述了一个一维外尔粒子在一个一维的盒子。我们还获得和讨论在整个文章中不同的结果有关的外尔方程在(3+1)和(1+1)维,除了他们各自的波函数,并提出某些关键结果有关的狄拉克方程在(1+1)维的陈述。
2020-10-12 quant-ph
Dirac particle in a square well and in a box
我们得到了一个精确的解决方案的一维狄拉克方程的深度大于粒子的质量的两倍的方阱势。在克莱因区的能谱公式是令人惊讶的非常简单和独立的井的深度。这意味着相同的解对于势箱(无限深的阱)也是有效的。在非相对论极限下,得到了盒子中粒子的能谱。我们还提供了表格形式的元素的完整的解决方案空间的所有能源的问题。
2009-08-15 quant-ph
On the boundary conditions for the 1D Weyl-Majorana particle in a box
在(1+1)维时空中,我们可以同时有两个粒子,即Weyl粒子和Majorana粒子--一维Weyl-Majorana粒子。也就是说,满足马约拉纳条件的两分量狄拉克波函数的右手征和左手征部分,在外尔表示中,描述了这些粒子,并且每个都满足自己的马约拉纳条件。自然地,这两个双分量波函数中的每一个的非零分量满足外尔方程。我们调查和讨论这个问题,并证明,一维Weyl-Majorana粒子在一个盒子中,非零组件,因此手征波函数,只承认周期和反周期的边界条件。从后两个边界条件出发,我们只能构造出四个完整狄拉克波函数的边界条件。然后,我们证明,这四个边界条件也包括在最一般的一组自伴边界条件的一维马约拉纳粒子在一个盒子。
2020-11-08 quant-ph
Exact solutions of a particle in a box with a delta function potential: The factorization method
本文用因式分解法求出了δ势为$V(x)=λδ(x-x_{0})$的盒子中粒子的本征值和本征函数。我们表明,潜在的结果在相应的阶梯算子的不连续性的存在。δ函数势的存在使我们即使在弱耦合极限$λ\to 0$下也能在因子分解过程的第一步中获得全谱。
2010-03-13 quant-ph
The Particle in a Box Warrants an Examination
盒子中的粒子是一个简单的模型,具有经典的哈密顿量$H=p^2$(使用$2m=1$),具有有限的坐标空间$-b<q<b$,其中$0<b<\infty$。使用正则量化,由于其简单性,这个例子已经得到了充分的研究,它是初学者理解的一个常见例子。尽管它反复分析,但有一个特点使过去的结果受到质疑。除了指出量化问题之外,仿射量化的过程还可以导致适当的量化,该适当的量化指向更复杂的本征函数和本征值,这些本征函数和本征值值得解决。
2022-06-04 quant-ph
Experimental Realization of the Quantum Box Problem
三盒问题是一个非常复杂的实验,旨在阐明量子测量和定域性的一些有趣的特性。一个粒子是在三个盒子的特定叠加中制备的,然后在一个不同的(但非正交的)叠加中发现。据预测,在准备和后选择之间的间隔中对粒子位置进行适当的“弱”测量将在两个不同的地方找到粒子,每个地方都是确定的。我们验证了这些预测的光学实验和解决的问题的地方和负概率。
2003-10-14 quant-ph
High harmonic generation in time-dependent quantum box
本文研究了含时盒子中的光谐波产生。考虑了两种外场:时间周期光场和盒壁谐振产生的光场。后者被视为薛定谔方程与时间相关的边界条件。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.SI
Quantum effective force and Bohmian approach for time-dependent traps
一个Bohmian粒子限制在时间依赖的圆柱形和球形陷阱的轨迹计算收缩和膨胀盒。考虑任意方向的量子有效力。可以看出,在一个无限的矩形盒中的一个壁在运动的粒子的问题相比,如果粒子最初是在一个小盒子的能量本征态的力是零在所有方向上。对于不同的统计量,计算了一个被限制在球形陷阱中的两体系统的轨迹。计算表明,存在玻色子之间的距离大于费米子的情况。然而,粒子平均分离的结果证实了我们对统计的预期。
2014-05-21 quant-ph
Dynamics of a particle confined in a two-dimensional dilating and deforming domain
本文简要地回顾了最近关于一维移动盒中粒子的一些研究结果。通过利用与一维问题相同的技术,我们研究了被限制在二维盒子(二维台球)中的量子粒子的行为,该盒子的壁是移动的,通过将具有移动边界的相关数学问题以具有固定边界和时间依赖的哈密顿量的问题的形式进行重铸。盒的形状的变化被示出是重要的,因为它清楚地出现从“缩放”,情况下(相同形状的盒通过所有的过程)和变形的情况之间的比较。
2015-09-03 quant-ph
Decomposition of the Feynman kernel for a particle in a box
本文研究了具有$1/\sin^{2}θ$势的盒子中粒子的Feynman核的分解,发现对于自由粒子的情况,著名的相位因子$-1$在边界处的反射是正确的,它应该根据势的参数而被推广。
2018-09-03 hep-th quant-ph
The particle in a box in PT quantum mechanics and an electromagnetic analog
在PT量子力学中,量子力学的一个基本原则,即哈密顿量必须是厄米的,被另一组要求所取代,特别是在PT下的对称性,其中P表示宇称,T表示时间反演。在这里,我们研究边界条件在PT量子力学中的作用,通过构建一个简单的模型,这是PT对称模拟的一个粒子在一个盒子里。该模型有通常的粒子在一个盒子的哈密顿量,但边界条件,尊重PT对称性,而不是厄米。我们发现,对于广泛的一类PT对称边界条件的模型尊重的条件,不破PT对称性,即哈密顿量和对称算子PT有同时的本征函数,这意味着能量本征值是真实的。我们还发现在PT内积下哈密顿量是自伴的。因此,我们得到一个简单的可溶模型,满足所有的要求PT量子力学。在本文的第二部分,我们制定了一个变分原理PT量子力学,这是类似的教科书瑞利-里兹原则。最后,我们考虑电磁模拟PT对称粒子在一个盒子里。我们证明了盒子中的孤立粒子可以被实现为吸收介质和它的共轭增益介质之间的法布里-珀罗腔。将腔耦合到输入和输出状态的外部连续体将盒子的能级转变为尖锐的共振。值得注意的是,我们发现,共振有一个布赖特-维格纳线形的传输和Fano线形的反射;相比之下,在相应的埃尔米特的情况下,线形总是有一个布赖特-维格纳形式的传输和反射。
2017-08-24 quant-ph
The Case of the Disappearing (and Re-Appearing) Particle
利用双态矢量形式(TSVF)对一个叠加在三个盒子上的粒子进行了新的预测。在适当的预选择和后选择下,并且在两个框之间启用隧道,可以在中间间隔内针对三个不同时间导出不仅一个,而是三个预测。而且,这些预测相互矛盾。粒子(当使用投影测量时)似乎从第一个盒子里消失了,在那里它以前肯定会被发现,而是出现在第三个盒子里,不可能有隧道,后来又出现在第二个盒子里。事实证明,局部测量(即打开其中一个盒子)未能表明粒子的存在,但对两个盒子一起进行的更微妙的测量揭示了粒子的非局部模动量在空间上与其质量分离。这种设置的另一个优点是,与其他依赖于弱和/或反事实测量的TSVF预测不同,本预测使用实际投影测量。然后通过添加弱测量和Aharonov-Bohm效应来证实这一结果。结果加强了最近提出的时间对称海森堡本体论的基础上非本地确定性运营商。它们也可以使用新开发的量子路由器进行测试。
2017-02-16 quant-ph
Super revivals and sub-Planck scale structures of a slightly relativistic particle in a box
当一个粒子被困在一个无限深的方阱中时,它的时间演化会显示出意想不到的特征,当它包括微小的相对论效应时。事实上,即使是对非相对论性二次谱的最小修正也会以戏剧性的方式表现出来。我们的理论分析揭示了一个全新的时间尺度,在这个时间尺度上,系统表现出令人惊讶的完美复苏。这个较长的时间尺度决定了系统的动态特性,并取代了未受扰动系统的原始恢复时间。这种现象的早期表现是由亚普朗克结构对不同相对论修正值的敏感性所捕获的。
2011-08-18 quant-ph
Controlling Excitations Inversion of a Cooper Pair Box Interacting with a Nanomechanical Resonator
我们研究了含时失谐对库珀对盒与纳米机械共振器相互作用的激发反转的影响。该方法采用阻尼Jaynes-Cummings模型,假设不同的衰减率的库珀对盒和各种固定和t依赖的失谐。它示出,而存在的阻尼加常数失谐破坏崩溃/复苏的效果,方便的选择时间依赖性失谐允许一个重建这样的事件在一个完美的方式。它还表明,纳米机械谐振器的平均激励是更强大的对阻尼的库珀对盒方便的值的t依赖失谐。
2011-06-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Competing PT potentials and re-entrant PT symmetric phase for a particle in a box
我们研究了两个复杂的$\mathcal{PT}$对称势之间的竞争对“盒子中的粒子”的$\mathcal{PT}$对称相的影响。由$V_Z(x)=iZ\mathrm{sign}(x)$和$V_ξ(x)=iξ[δ(x-a)-δ(x+a)]$给出的这些电势分别表示长范围和局部增益/损耗区域。我们得到的$\mathcal{PT}$ -对称相位的$(Z,ξ)$平面,并发现,对于位置$\pm a$的边缘附近的盒子,$\mathcal{PT}$ -对称相位的损失区域的额外损失加强。我们还预测,一个破碎的$\mathcal{PT}$对称性将恢复通过增加的本地化电位的强度$ξ$。通过比较这个问题和它的晶格对应的结果,我们表明,一个强大的$\mathcal{PT}$对称相的连续是一致的,在晶格上的脆弱相。我们的研究结果表明,系统与多个,$\mathcal{PT}$对称的潜力显示出独特的,意想不到的性能。
2012-06-14 quant-ph
Shutters, Boxes, But No Paradoxes: Time Symmetry Puzzles in Quantum Theory
"N盒实验“是量子力学中一个备受讨论的思想实验。一些作者声称,在N+1个盒子位置的叠加中制备的单个粒子,并且经受与不同叠加相对应的最终“选择后”测量,可以说在中间时间内占据了“确定的”N个盒子。然而,其他人认为,经过更仔细的检查,这一令人惊讶的说法并不成立。Aharonov和Vaidman继续他们的主张,提出了一个N盒实验的变体,其中盒子被快门取代,并且预先和之后选择的粒子与光子纠缠。这些作者认为,由此产生的“N快门实验”加强了他们关于N盒实验的原始主张。本文认为,这种变化的明显令人惊讶的特征并不比N-box实验的特征更鲁棒,并且说粒子在任何给定时间都在所有N个快门中是“确定的”是不准确的。
2004-05-18 quant-ph
Effects of chiral MIT boundary conditions for a Dirac particle in a box
研究了一维盒子中Dirac粒子手征MIT边界条件的影响。我们展示了边界条件如何影响盒子中的离散动量、能级、跃迁频率和自旋态。手征MIT边界条件上的概率和标量密度的影响也被证明。结果表明,盒中的非对称分布依赖于自旋取向和手征角的参数。
2022-03-22 hep-ph quant-ph
Spatio-temporal of Dirac and Klein Gordon particles in a one-dimensional box
本文研究了一维盒子中Dirac粒子和Klein Gordon(KG)粒子的时空特性。我们讨论了量子地毯和复活时间为每个粒子。此外,我们解释了相对论现象不仅降低了相应地毯的密度,而且还影响了盒子内每个粒子的复活时间。进一步,我们对得到的狄拉克能量解施加了不同的限制条件,并分别解释了著名的弱相对论和非相对论量子地毯。此外,我们还扩展了我们的研究,解释了KG粒子在不同能态下的量子地毯,并与Dirac粒子的复活时间进行了比较。
2020-07-21 physics.optics quant-ph
Motivating quantum field theory: the boosted particle in a box
狭义相对论和量子力学的结合必然导致量子场论,这是一条经常被提及但很少被阐明的格言。一个基本的说明,使用熟悉的粒子在一个盒子里,提高到相对论的速度。它表明,量子波动的动量导致能量波动,这是无法解释的,没有一个框架,赋予真空与动力学自由度,并允许粒子创建/湮灭。
2013-02-05 physics.gen-ph quant-ph
The Particle in a Box in Koopman--von Neumann Mechanics: A Hilbert Space representation of Classical Mechanics
本文从 Koopman-von Neumann 力学视角研究盒中粒子,证明在正确壁条件下经典粒子在 Hilbert 空间中表现为空间受限但能量连续,并澄清了将 KvN 波函数误作量子概率幅导致的量子化错误结论。
2025-10-30 quant-ph
The Three-Box "Paradox" and Other Reasons to Reject the Counterfactual Usage of the ABL Rule
本文通过一个简单的思想实验分析了Aharonov和Vaidman提出的一个明显的悖论,即一个粒子可以肯定地在两个(或多个)盒子里找到。结果发现,明显的悖论产生于一个无效的反事实的使用Aharonov-Bergmann-Lebowitz(ABL)规则,并有效地属性冲突的属性,而不是同一个粒子,而是不同的粒子。本文的分析与格里菲思的相容历史公式之间建立了联系。最后,一个批评是最近的一些反驳Vaidman反对的ABL规则的反事实用法的拒绝。
1999-02-10 quant-ph
The N-box paradox in orthodox quantum mechanics
N-box悖论的预言,即无论哪个盒子被打开,都会包含粒子穿过它的记录,追溯到未能指定其他盒子是可区分的还是不可区分的。这些对应于提升某个测量的简并性的不同方式,并且具有不相容的后果。
2002-07-24 quant-ph
A New Concept for the Momentum of a Quantum Mechanical Particle in a Box
对于盒子中的粒子,算符$- i \partial_x$不是厄米算符。我们提供了另一种结构的动量算子$p = p_R + i p_I$,它有一个厄米分量$p_R$,可以扩展到一个自伴算子,以及一个反厄米分量$i p_I$。这导致了对严格限制在盒子内部的粒子进行动量测量的描述。
2020-12-17 math-ph math.MP quant-ph
Controlling Statistical Properties of a Cooper Pair Box Interacting with a Nanomechanical Resonator
我们调查的量子熵,它的功率谱,和一个库珀对盒与纳米机械谐振器相互作用的激发反转,第一个最初准备在其激发态,第二个准备在“猫”状态。该方法使用Jaynes-Cummings模型与阻尼,不同的衰减率的库珀对盒和不同的失谐条件,包括时间相关的失谐。在熵方面,我们发现与时间相关的失谐量使纠缠变得更加稳定,与文献中的结果相比。相对于库珀对盒激发反转,而存在的失谐破坏其崩溃和复苏,它表明,一个方便的时间依赖性失谐恢复这样的事件在一个很好的方式。
2011-04-12 cond-mat.other quant-ph
A quantum particle in a box with moving walls
我们分析了量子粒子在两个移动的墙壁之间来回反弹的非相对论问题。我们把这个问题转化为一个固定盒子中的量子粒子的问题,这个盒子的动力学由一个适当的含时薛定谔算子控制。
2013-08-22 math-ph math.MP quant-ph
Quaternionic particle in a relativistic box
本研究探讨四元数狄拉克解的无限方形井。四元数结果不会恢复特定限制内的复数结果。这提出了一种可能性,即四元数量子力学可能不被理解为对复量子力学的修正,但它也可能是一种结构,可以用来研究无法通过复量子力学框架描述的现象。
2015-04-07 hep-th quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in a time-dependent box
提出了一种驱动盒势阱中超冷气体超快非绝热动力学的方法。由此产生的状态是免费的虚假激发与绝热性的崩溃,并保留了初始状态的量子相关的比例因子。这个过程依赖于绝热不变量的存在和由绝热不变量决定的动力学自相似标度律的反演,其物理实现通常需要使用类似于孤子控制中所用的辅助排斥势。该方法被扩展到一个广泛的家庭的多体系统。作为说明性的例子,我们认为超快膨胀的Tonks-Girardeau气体和玻色-爱因斯坦凝聚体在不同的维度,其中的方法表现出良好的鲁棒性对不同制度的相互作用和功能的实验可实现的盒势。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
On the symmetry of the quantum-mechanical particle in a cubic box
在本文中,我们表明,点群(几何)对称性是不够的,以占的能级的粒子在立方盒子的简并。这种差异是由于隐藏(动力学对称性)。我们得到了与哈密顿算子可交换的算子,并连接了不同对称性的本征函数。我们还证明了在盒内加入适当的势打破了动力学对称性,但保持了几何对称性,所得到的简并度与点群对称性所预言的相同。
2014-12-25 math-ph math.MP quant-ph
General pseudo self-adjoint boundary conditions for a 1D KFG particle in a box
我们考虑一个有限区间或盒子中的一维Klein-Fock-Gordon粒子。本文首次构造了一维Klein-Fock-Gordon波动方程或一维Feshbach-Villars波动方程中一阶Hamilton算子的伪自伴边界条件。我们表明,这套取决于四个真正的参数,并可以写在一个组件的波函数为二阶的时间一维克莱因-福克-戈登波动方程及其空间导数,都在端点的盒子。当然,我们也用一维Feshbach-Villars波动方程的两分量波函数及其空间导数来表示伪自伴边界条件的一般集合,在方框的两端进行计算;然而,该集合实际上取决于这两个列向量,每个列向量乘以奇异矩阵,奇异矩阵存在于哈密顿量的动能项中。因此,我们发现一维Feshbach-Villars方程的两分量波函数及其空间导数不一定满足与这些量乘以奇异矩阵时所满足的相同边界条件。在任何情况下,给定标准1D Klein-Fock-Gordon方程的单分量波函数的特定边界条件,并使用从1D Feshbach-Villars方程的双分量波函数的定义中产生的一对关系,可以获得后一波函数及其导数的相应边界条件。我们的结果可以推广到一维Klein-Fock-Gordon粒子在实直线上运动的问题,在一点上有一个点相互作用(或一个洞)。
2023-03-20 quant-ph
Relativistic spin-0 particle in a box: bound states, wavepackets, and the disappearance of the Klein paradox
本文研究了相对论性粒子服从Klein-Gordon方程的“盒子中的粒子”问题。为了找到束缚态,从基本非相对论量子力学已知的标准方法只能用于“浅”阱。对于更深的井,当封闭的潜力成为超临界,我们表明,一种方法的基础上的散射扩展帐户克莱因隧道(无阻尼传播井外)和克莱因悖论(电荷密度增加井内)。我们将看到,在无限深阱极限,阱外的波函数消失,克莱因隧穿被抑制:量子化因此恢复,类似于盒子中的非相对论性粒子。此外,我们展示了如何从散射展开半解析地构造波包,以物理直观的方式解释克莱因隧穿的动力学
2022-01-15 hep-th quant-ph
Nonlocal Position Changes of a Photon Revealed by Quantum Routers
自发表以来,Aharonov和Vaidman的三箱悖论经历了三个主要进展:i)。同一作者在2003年提出的一个非反事实方案,用强测量而不是弱测量来验证粒子在两个盒子中的微妙存在。ii)冈本和竹内在2016年实现了后者。iii)Aharonov等人在2017年的动态版本,粒子的消失和再现。我们现在将这些进步结合在一起。使用光子量子路由器,粒子就像量子“快门”。“它最初被分成A、B和C三个盒子,后者远离前两个盒子。快门粒子的下落可以被探测光子跟踪,在空间和时间上分裂,并在不同的位置被快门反射。测量前者有望揭示以下时间演化:快门粒子在t1时肯定在A+C中,然后在t2时只在C中,最后在t3时在B+C中。分裂探测光子的另一个分支可以显示盒子A+B在t2时是空的。贝尔定理适用于这个实验挑战任何替代的解释,避免消失再现有利于本地隐藏变量。
2018-04-05 quant-ph
No Signalling and Unknowable Bohmian Particle Positions
我们展示了一个模型与简单的动力学,特别是一个粒子在一个正方形的盒子或两个粒子在一维的盒子,如果一个实验者可以准备一个系统的初始波函数,最大的信息的位置Bohmian粒子是兼容的“无信号”是,他们是根据$|ψ(x)|^2$分布。特别地,位置不能独立于波函数来准备。粒子的任何更尖锐的“实际”位置必须是不可接近的,因为它可以用来瞬间发送信号。这是玻姆动力学定律的非局部性质的结果。
2019-02-11 quant-ph
The quantum pigeonhole principle as a violation of the principle of bivalence
在这篇论文中,人们认为,被称为量子鸽子洞原理的现象(即,三个量子粒子被放在两个盒子里,但没有两个粒子在同一个盒子里)不能被解释为量子粒子的情况下违反狄利克雷盒子原理,而是作为一个二价逻辑描述尚未验证的命题与量子力学实验。
2018-02-15 quant-ph
Composite Particles and the Szilard Engine
Szilard引擎是最简单的引擎,只由盒子中的一个或多个粒子组成。然后将盒子浸入热浴中,并由墙分隔成两部分。众所周知,在低温极限下,人们可以从基本玻色子中提取比从基本费米子中提取更多的功。在本文中,我们考虑的工作量,可以提取出一个系统的复合粒子-粒子是由两个相互作用的基本费米子的不同物种。我们证明,提取的工作量与复合粒子内的纠缠量密切相关
2013-08-07 quant-ph
Levy Flights over Quantum Paths
研究了Levy飞行路径上的积分对量子力学核的影响。用Fox H函数给出了自由粒子核的解析表达式。得到了盒中粒子核的一个新方程,新的一般结果包括了自由粒子核和盒中粒子核的量子公式。
2005-04-14 quant-ph
The Three-Box Paradox Revisited
将Kirkpatrick的经典三箱悖论[J. Phys. A 36 4891(2003)]与Aharonov和Vaidman的原始量子三箱悖论[J. Phys. A 24 2315(1991)]进行了比较。有人认为,量子三盒实验是一个“量子悖论”,在这个意义上,它是一个经典的任务,不能使用经典的手段来完成,但可以使用量子设备来完成的一个例子。它表明,柯克帕特里克的纸牌游戏是类似于一个不同的游戏与粒子在三个盒子,其中不包含矛盾的功能。
2006-08-06 quant-ph
Relativistic particle in a three-dimensional box
我们推广了Alberto,Fiolhais和Gil的工作,解决了Dirac粒子被限制在三维盒子中的问题。考虑了非相对论和超相对论的极限,结果表明盒子的大小决定了低能级的相对论性。简要讨论了相对论性费米子气体态密度的结果。
2011-03-08 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Calculating and visualizing the density of states for simple quantum mechanical systems
我们提出了一个图形的方法来理解一些简单的量子系统的简并度,态密度和累积态数。通过利用基本的计算操作,我们定义了一个简单的程序,用于确定离散量子能级和相应的态密度和累积能级数之间的关系。研究了不同形状和尺寸的刚性盒子中粒子的态密度,并绘制了图形。可以看出,盒子的尺寸,而不是它的形状,是最重要的特征。此外,我们还研究了建立在这些盒子的单粒子谱上的相同玻色子的多粒子系统的态密度。一个简单的模型被用来解释如何$N$粒子态密度产生的单粒子系统,它是基于。
2014-06-27 quant-ph
On global approximate controllability of a quantum particle in a box by moving walls
本文研究壁位置可变的盒中自由量子粒子系统,利用含时 Schrödinger 方程弱解及其稳定性定理,证明了在预定盒终位下的全局近似能控性。
2022-08-29 math-ph math.MP math.OC
Partial solvability induced by dark states in a box trap with decentered two-body interaction
University of Tehran(德黑兰大学);American University(美国大学);University of Hamburg(汉堡大学)
研究探讨了非相对论粒子在一维盒中受偏离双体相互作用影响的部分可解性,通过暗态的存在实现部分可解性,分析了暗态对能谱结构和相互作用与非相互作用区域的界定。
2026-04-26 quant-ph
Relativistic particle in a box: Klein-Gordon vs Dirac Equations
盒子里的粒子问题可能是量子力学中最简单的问题,它可以让我们深入了解量子系统的本质,因此是量子力学教学的基石。在相对论量子力学中,这个问题也可以突出狭义相对论对量子物理的影响,即自旋对量子化能谱的影响。为了说明这一点,我们使用Feshbach-Villars形式主义中的Klein-Gordon方程解决了一维和三维盒子中自旋为零的相对论性粒子的问题。我们比较的解决方案和相应的从狄拉克方程的自旋一半相对论性粒子的能量谱。我们注意到的相似性和差异,特别是在相对论性的能谱自旋效应。正如预期的那样,两种粒子的非相对论极限是相同的,因为对于盒子中的粒子,自旋对能量的贡献是相对论效应。
2017-11-16 gr-qc hep-th nucl-th
A Schrödinger-like equation for the Thermodynamics of a particle in a box
Faculty of Engineering, University of Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学工程学院);CONICET(阿根廷国家科学研究委员会)
本文提出了一种基于动作-角度变量的薛定谔类方程,用于描述粒子在扩张/收缩一维盒中的热力学行为,通过哈密顿框架捕捉熵产生,并在量子极限下验证了热导率与通用量子热导率一致。
2026-03-29 physics.class-ph quant-ph
A non-hermitean momentum operator for the particle in a box
本文构造了一个盒中粒子的离散非厄米动量算符,证明了其在连续极限下可重现正确的物理子空间及动量与能量的概率分布,并以无限深势阱为例实现了幺正动力学。
2024-03-20 math-ph math.MP quant-ph
On real solutions of the Dirac equation for a one-dimensional Majorana particle
在Majorana表象下,我们构造了(1+1)维Lorentz标量势下含时Dirac方程的通解,并满足所谓的Majorana条件.在这种情况下,这些解是实值的,并且描述了一个一维的马约拉纳单粒子。我们特别获得了以下情况的解:一个在盒子里静止的马约拉纳粒子,一个自由的(即,在具有周期性边界条件的可穿透盒中),在没有势的不可穿透盒中(这里我们只有四个边界条件),以及在线性势中。所有这些问题都以非常详细和系统的方式处理。此外,我们还得到并讨论了与实波函数有关的各种结果。最后,我们还想指出,在选择马约拉纳表示时,具有洛伦兹标量势的狄拉克方程的解可以选择为实数,但不一定是实数。实际上,也可以得到该方程的复数解。因此,马约拉纳粒子不能仅用狄拉克方程在马约拉纳表象中描述,而不明确地施加马约拉纳条件。
2020-07-06 quant-ph
Quantum particle in a split box: Excitations to the ground state
本文讨论了两种不同的方法来分裂单粒子盒(SPB)的波函数为两个相等的部分。绝热地在SPB的中心插入一个屏障,以形成两个隔间,每个隔间都有1/2的概率找到其中的粒子,这是Szilard发动机的关键步骤之一。然而,在绝热极限下,由于屏障的偏心插入而导致的隔室体积之间的任何不对称性导致颗粒完全定位在较大隔室中。我们发现,而不是完全分裂的本征函数一半的对称障碍,可以使用非绝热插入的非对称障碍诱导激发的第一个激发态的满盒。当势垒高度变为无穷大时,满盒的激发态变成其中一个新盒的基态。因此,我们可以使用更现实的非绝热,不完全居中的障碍,而不是通常假设的理想化绝热和中心障碍,来实现两个隔间之间的概率的接近精确的分裂。
2018-12-11 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Kicked Dirac particle in a box
本文研究了一维盒子中被踢的相对论自旋半粒子的量子动力学。探讨了平均动能的时间依赖性和波包的演化。踢电势被引入作为洛伦兹标量,即,狄拉克方程中的质量项研究发现,随踢流参数的变化,E(t)可以是周期的、单调增长的和非周期的时间函数。通过考虑高斯波包的时空演化,研究了粒子在系统中的输运,发现了高斯波包分裂成对称的两部分,并恢复了波包的轮廓。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Classical and quantum dynamics of a kicked relativistic particle in a box
本文研究了一维盒子中被踢的相对论粒子的经典和量子动力学。结果表明,在经典的情况下,混沌运动的平均动能增长的时间,而混合区的增长被抑制。然而,在规则运动的情况下,能量围绕特定值波动。通过求解含时的狄拉克方程来处理量子动力学问题,得到了单踢周期下的狄拉克方程的精确解。在量子情况下,取决于踢参数的值,平均动能可以是准周期性的,或者围绕某个值波动。通过考虑高斯波包的时空演化和分析粒子的抖动运动,研究了粒子的输运。
2018-02-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Bouncing Wave Packets, Ehrenfest Theorem, and Uncertainty Relation based upon a new Concept for the Momentum of a Particle in a Box
针对盒中粒子动量算符非自伴导致 Ehrenfest 定理失效的问题,本文采用新型自伴动量算符,证明该定理对所有物理边界条件成立,并用反弹波包加以阐释,同时给出 HRS 不确定关系的简洁形式及物理解释。
2022-06-15 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Chirikov criterion: Two particles in a box as a toy model for a quantum gas
考虑了一个在量子多体短程相互作用系统中出现混沌的玩具模型:两个一维硬核粒子在一个盒子中,一个小的质量亏损作为对一个可积系统的扰动,后者由两个等质量粒子表示.对于该系统,我们应用量子广义的奇里科夫的标准的混沌的发病,即重叠共振的标准。在那里,经典的非线性共振几乎逐字翻译成量子语言。量子力学在稍后阶段介入:占据少于一个哈密顿本征态的共振被排除在混沌判据之外。共振表现为低纯度未扰动本征态的连续补丁,由未破坏状态的组分隔开-经典KAM环面的量子类似物。
2022-03-14 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP