Quantum Motion as the Motion in the Integrable Weyl Space
本文提出了一种新的隐变量理论，它建立在世界几何的推广基础上。研究了量子力学运动在具有可积Weyl空间结构的“内部空间”中的运动。量子粒子的运动方程以及量子力学场的方程，“引导”粒子，推导出来。得到了量子系综的波动方程、波函数的玻恩解释和作为该模型结果的“引导方程”。
2002-12-24 quant-ph
Degenerate solutions to the Dirac and Weyl equations and their applications
本文综述Dirac方程和Weyl方程的简并解，证明Weyl粒子可在广泛电磁场中占据相同量子态并形成可由电场控制的局域态，据此提出利用Weyl费米子实现每秒100 petabits信息流控制的新设备。
2025-06-25 quant-ph
On the symmetry of four particles in a one-dimensional box with harmonic interaction
我们证明了在一维盒子中的四粒子系统，具有两粒子谐振相互作用，可以用对称点群$O_h$来描述。群论被证明对讨论小盒子和大盒子机制都是有用的。我们应用微扰理论，得到了最低态的一阶修正。我们进行了一个简单的Rayleigh-Ritz变分计算与适应系统的对称性的基组。我们还获得了前三个最低的能级，更适合于较大的盒子尺寸的替代变分结果。
2016-07-08 quant-ph
Modified Hamiltonian for a particle in an infinite box that includes wall effects
我们给出了一个修改后的哈密顿粒子在一个盒子中的无限潜在的墙壁，考虑到墙壁的影响。哈密顿量用位置表象和动量表象表示。在动量表象中，能量的本征值问题是一个积分方程。
2022-03-23 quant-ph
Minimally-disturbing Heisenberg-Weyl symmetric measurements using hard-core collisions of Schrödinger particles
在以前的论文中，我们已经提出了一个通用的计划，实现对称广义测量（POVM）的量子计算机。该方案是基于群的表示理论和方法来分解矩阵，交织两个表示。我们以这样一种方式扩展该方案，即测量的干扰最小，即，它将系统的状态向量PDMATHABMM_n改变为PDMATHABMN_n，其中n是对应于测量结果的正算子。利用这种方法，我们构造了用于海森堡-外尔对称性测量的量子线路。通过连续推广得到了一个方案，该方案可以同时测量一维运动的薛定谔粒子的位置和动量，使得测量结果满足Δx Δp \geq \hbar .待测粒子与两个探测粒子碰撞，一个用于位置测量，另一个用于动量测量。探测粒子的纠缠联合态也是通过与硬核势的碰撞产生的，它可以调节探测粒子的位置和动量分辨率。POVM的参数可以由探测粒子的波函数的初始宽度来控制。我们指出了一些形式的相似性和差异，同时测量正交振幅的量子光学。
2006-07-04 quant-ph
On approximating the free harmonic oscillator by a particle in a box
本文的主要目的是证明和说明，再一次，变分技术作为量子力学系统的量子化的近似程序的潜力。选取盒中粒子波函数作为试探波函数，以盒的大小为变分参数，得到了一维自由谐振子的近似本征能和相应的本征函数。
2016-05-29 quant-ph
Quantum Simulation of the Two-Dimensional Weyl Equation in a Magnetic Field
一维相对论性量子力学的量子模拟已经在受控系统中实现，如捕获离子，但像自旋动力学和对外部磁场的响应这样的特性只出现在更高的维度上仍然没有探索。在这里，我们模拟一个二维外尔粒子的动力学。我们给出了自由粒子和离散朗道能级在磁场中的线性色散关系，明确地测量了空间和自旋动力学，由此可以验证反粒子的螺旋度守恒和性质.我们的工作扩展了离子阱量子模拟器在粒子物理中的应用，增加了空间和自旋自由度。
2022-05-27 quant-ph
Degenerate solutions to the massless Dirac and Weyl equations and a proposed method for controlling the quantum state of Weyl particles
在最近的工作中，我们已经证明，所有的解决方案的外尔方程和一类特殊的解决方案的狄拉克方程是退化的，在这个意义上说，他们保持不变的影响下，各种不同的电磁场。在这项研究中，我们以前的工作是显着扩展，提供了广泛的类退化的解决方案，狄拉克方程的无质量粒子。这些解决方案所对应的电磁场的计算和例子，关于空间恒定的电磁场和电磁波也提供。此外，给出了Weyl方程的一般解，并计算了相应的电磁场。在此基础上，提出了一种利用适当的电磁场完全控制Weyl粒子量子态的方法。最后，从退化到非退化的粒子获得质量的解决方案的过渡进行了讨论。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Diffusion Waves in Sub-Quantum Thermodynamics: Resolution of Einstein's 'Particle-in-a-box' Objection
爱因斯坦反对正统版本的完整性要求和量子理论的玻姆解释，使用“盒子里的粒子”的例子，重申和解决。这是通过证明相应的量子力学状态完全匹配经典类似物来完成的。后者被证明是由于最近制定的物理扩散波。
2008-08-01 quant-ph
Untouched aspects of the wave mechanics of a particle in one dimensional box
对一维盒子（尺寸为$= d$）中粒子的波动力学进行了严格的分析，以揭示其未被触及的方面。当粒子处于其基态时，在恢复$d$的力（$F_a$）不是无限强的所有实际情况下，通过将盒尺寸从$d$修改为$d' = d + Δd$，其零点力（$F_o$）产生非零应变。假设$F_a$源自潜在的$\propto x^2$（$x$是$d$的一个小变化），我们发现：（i）粒子和应变盒呈现相互束缚的状态（在$F_o$和$F_a$之间的平衡下）与结合能$Δ{E} = -ε_o'Δ{d}/d'$（其中$ε_o' = h^2/8md'^2$是应变盒中粒子的基态能量），（ii）当所述平衡被扰乱时，盒尺寸围绕$d'$振荡，（iii）在这种振荡期间，在粒子和应变盒之间发生能量交换，以及（iv）粒子在其激发态具有碰撞运动，在基态下呈现无碰撞运动。这些方面对于理解广泛不同的系统（诸如量子点、量子线、捕获的单个粒子/离子、粒子簇、超导体、超流体、{ \it等}）的物理具有期望的实验支持和已证明的相关性。本文强调，如果该理论结合了$F_o$和相关方面，就能真正揭示这种系统在低能态下的物理性质。
2006-06-01 quant-ph
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
Generally relativistical Tetrode-Weyl-Fock-Ivanenko formalism and behaviour of quantum-mechanical particles of spin 1/2 in the Abelian monopole field
在文献中，人们对自旋为1/2的粒子在外部引力势背景下的情况给予了一些关注。这个问题的某些方面在这里重新审查。主要的技术新颖性是，利用Tetrode-Weyl-Fock-Ivanenko的四分体一般相对论方法来描述旋量粒子。对形式主义的选择，对制度的考察是卓有成效的。众所周知，在自旋为1/2的粒子理论中使用一种特殊的球形四分体，使薛定谔找到了一个具有显著特征的基础。泡利在研究量子力学中允许的球对称波函数的问题时，曾非常有效地利用了这个基。为了我们的目的，只要从更具综合性的泡利分析中提取出几条简单的规则就足够了;这些规则几乎是记忆的工作规则。因此，人们可以记住D函数理论的一些非常基本的事实，然后自动产生适当的波函数。似乎相当可能的是，对于J（i）-算子，可能存在这样一种重新表示的广义类似物，只要在线性问题中存在球对称性，就可以成功地使用它，而不管这种对称性的具体体现。特别地，电子在外部Abel场中的情况完全属于Sch-Pau方法。
1998-12-01 quant-ph
Resolving different pairing states in Weyl superconductors through the single-particle spectrum
本文从理论上研究了Weyl超导体的单粒子能谱。讨论了三种不同的超导配对态，它们是具有$s$波配对对称性和$p+ip$波配对对称性的BCS型态，以及FFLO配对态。我们阐述了这三个状态可以很好地解决基于体和表面光谱函数以及局域态密度。我们还探讨了单杂质效应，这有助于我们进一步区分BCS型对态和FFLO态。
2018-05-28 cond-mat.supr-con 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
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
From the Weyl quantization of a particle on the circle to number-phase Wigner functions
给出了\cite{1}中圆上粒子的广义Weyl量子化形式.定义了圆上粒子的态$\hat{\varrho}$和核$\mathcal{K}$的Wigner函数，并分析了其性质.然后，它示出了如何可以很容易地修改这个维格纳函数，以给出量子光学中的数相维格纳函数。这样的数相维格纳函数的一些例子被认为是。
2013-11-28 math-ph math.MP quant-ph
Emergent Weyl excitations in systems of polar particles
外尔费米子是1929年首次预测的无质量手征粒子，曾被认为是中微子的描述。虽然从未被观测到作为基本粒子，但具有外尔色散的准粒子最近在固态系统中被实验发现，引起了研究界的轰动。具有外尔激发的系统可以显示出大量迷人的现象，并为改进量子技术提供了巨大的潜力。在这里，我们表明，外尔激发一般存在于三维系统的偶极粒子弱破缺的时间反演对称性（例如，由磁场）。它们是由于偶极相互作用引起的$J=0$和$J=1$内部粒子能级之间的角动量转移而出现的。我们还讨论了动量分辨Ramsey光谱方法观察外尔准粒子在冷碱土原子系统。我们的结果提供了一个可行的实验实现的Weyl准粒子和相关现象在清洁和可控的原子系统的途径。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A novel device for controlling the flow of information based on Weyl fermions and some interesting remarks regarding the electromagnetic interactions of high energy particles
提出一种利用 Weyl fermions 控制信息流的新型器件，通过施加垂直电场控制通道内粒子流以传输逻辑比特，响应时间低于 1 ps，速率可达 100 Petabits 每秒，也可作电场传感器，并讨论了高能粒子电磁相互作用。
2024-04-05 physics.ins-det 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
Scalar charged particle in Weyl--Wigner--Moyal phase space. Constant magnetic field
提出了一类具有与单位矩阵成比例的矩阵值Weyl符号的观测量（电荷不变观测量）的相对论相空间表示。我们考虑到的位置和动量算子的非平凡的电荷结构。在不产生粒子对的条件下（自由粒子和恒定磁场），演化方程与相对论量子力学中具有非定域哈密顿量的类似方程相吻合。方程中的差异与初始条件的约束特性有关。一个有效的增加本征态的哈密顿量之间的相干性被发现，其实验观察的可能性进行了讨论。
2002-07-31 hep-th math-ph math.MP
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
Probing the Berry Curvature and Fermi Arcs of a Weyl Circuit
外尔粒子是光子的无质量费米子表亲。虽然没有基本的外尔粒子已经确定，它们出现在凝聚态和超材料系统中，在那里它们的旋量性质对低能色散和表面性质施加了拓扑约束。在这里，我们展示了一个拓扑电路与外尔色散在低动量，实现了一个3D晶格，表现为一个半通量霍夫斯塔德模型在所有的主平面。该电路平台提供了对所有体态和表面态的完整复值自旋纹理的访问，从而不仅揭示了外尔点和连接其表面投影的费米弧的存在，而且还首次揭示了通过布里渊区的Berry曲率分布和外尔点的相关量化手征电荷。这项工作开辟了一条探索超导电路中相互作用的外尔物理的道路，以及研究流形拓扑如何影响三维能带拓扑。
2018-07-13 cond-mat.quant-gas 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
Quantum walks and orbital states of a Weyl particle
一维量子步行者的时间演化方程精确地映射到自旋为1/2的零质量粒子的三维Weyl方程，其中步行者波函数的每个波数k映射到三维动量空间中的一个点\vec{q}（k），当k在[-π，π）中改变其值时，\vec{q}（k）形成一个平面轨道.对k的积分为量子步行器提供实空间波函数，对应于考虑外尔粒子的轨道状态，其被定义为自由外尔方程的能量-动量本征态沿轨道的叠加（曲线积分）。Konno的新分布函数的量子步行者的伪速度在长时间的限制是完全控制的轨道的形状和轨道是如何嵌入在三维动量空间。轨道态族可以看作是酉群U（2）的几何表示，本研究将为量子行走问题提出一个新的群论观点.
2005-05-18 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Weyl conjecture and thermal radiation of finite systems
本文推导了d维外尔定律与猜想的修正，并将其应用于有限盒子电磁场准热力学和有限固体德拜模型，得到斯特藩-玻尔兹曼定律、德拜频率及杜隆-珀蒂定律的修正。
2023-01-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
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
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
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
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
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
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
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
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
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
