Sum rules for spin-$1/2$ quantum gases in states with well-defined spins: spin-independent interactions and spin-dependent external fields
解析表达式推导出的总和矩阵元素和它们的平方模超过多体状态与给定的总自旋-国家建立的自旋和空间波函数属于多维不可约的对称群表示,除非总自旋具有最大允许值。对于与外场自旋相关的单体相互作用和粒子间自旋无关的两体相互作用,多体态的和依赖性由普适因子给出,它与相互作用细节和非相互作用粒子的哈密顿量无关.应用求和规则对能谱进行微扰分析。
2015-05-01 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Energy states of the Hulthen plus Coulomb-like potential with position-dependent mass function in external magnetic fields
在Hulthen + Coulomb势场中,在磁场和Aharonov-Bohm(AB)通量场的影响下,需要求解一个合适的指数形式的位置相关质量(PDM)薛定谔方程。计算了一个物理意义上的空间相关质量分布函数的束缚态能量及其相应的波函数。给出了一些数值结果与能量的关系曲线。
2017-11-12 quant-ph
Time-Dependent Pseudo-Hermitian Hamiltonians and a Hidden Geometric Aspect of Quantum Mechanics
定义在Hilbert空间中具有内积$\langle\cdot|\cdot\rangle$的非厄米算符$H$可以作为幺正量子系统的哈密顿量,如果它对于度量算符(正定自同构)$η$是$η$ -伪厄米算符.后者定义了系统的物理希尔伯特空间$\mathscr{H} _η$的内积$\langle \cdot|η\cdot\rangle $。对于$H$的某些本征态依赖于时间的情况,$η$变为依赖于时间。因此,系统具有非平稳的希尔伯特空间。这样的量子系统,这也遇到了在宇宙学背景下的量子力学的研究中,遭受的时间演化的么正性和哈密顿量的不可观测性之间的冲突。它们的正确处理需要一个几何框架,澄清的概念,可观察到的能量,并导致几何扩展的量子力学(GEQM)。我们提供了一个一般性的介绍这个问题,回顾了一些最近的发展,提供了一个简单的描述的海森伯图片制定的动力学量子系统具有时间依赖的希尔伯特空间,并概述了海森伯图片制定的动力学GEQM。
2020-04-10 gr-qc hep-th math-ph
Dynamics of one-dimensional tight-binding models with arbitrary time-dependent external homogeneous fields
利用路径积分方法,给出了外场含时时的两个一维系统的精确传播子。证明了布洛赫加速定理可以推广到量子形式的冲量-动量定理。我们证明了演化高斯波包在任意含时均匀驱动场中始终保持其形状。此外,脉冲场可以非绝热方式实现波包的停止和加速。
2012-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Approximate energy states and thermal properties of a particle with position-dependent mass in external magnetic fields
我们求解了具有位置依赖质量(PDM)的带电粒子通过Morse势和Coulomb势的叠加相互作用并暴露于外部磁场和Aharonov-Bohm(AB)通量场的薛定谔方程。计算了两种空间相关质量分布函数的非相对论束缚态能量及其波函数。我们还研究了这样一个系统的热量。此外,正则形式主义是用来计算各种热力学变量的第二选择质量使用吉布斯形式主义。我们给出了能量作为各种物理参数的函数的图。在质量平方反比的情况下,在不同的磁场下,给出了内能、比热和熵随温度和质量密度参数的变化规律。
2016-09-25 hep-th quant-ph
The demixing of the two-component fermions in optical lattices under a spin-dependent external potential
利用密度矩阵重整化群方法研究了自旋相关的外势作用下光晶格中二分量费米子的去混合。讨论了在位相互作用(u)和自旋相关外势($γ$)的比值对分层的影响。用数值方法绘制了$γ-u$态图,并据此区分了相混合区和相分离区。在相边界上出现一个极小点。在该点的右侧,在分层期间在自旋上密度中形成绝缘芯,而在左侧仅存在金属相。
2012-12-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Towards Dynamical Qubit Controlling with Time-Dependent External Fields
对于由二能级方程组描述的磁通量子比特,我们提出了一种特殊的依赖于时间的外部控制场。我们表明,对于一个量子比特放置在这个领域存在一个临界值的隧道频率。当隧道频率接近其临界值时,在所需的时间间隔内,在约瑟夫森结电路中流通的电流的确定方向的概率值可以保持在1/2以上。我们还表明,这样的行为是没有太大的影响,一个足够小的耗散。
2009-02-19 quant-ph
Entanglement in a Two-Qubit Ising Model Under a Site-Dependent External Magnetic Field
研究了两量子比特伊辛模型与场依赖磁场相互作用系统的基态和热纠缠。纠缠度是通过计算纠缠度来衡量的。对于零温度和一定方向的外加磁场,在均匀外磁场下观察到的量子相变一旦引入很小的非均匀性就消失了。此外,我们已经证明了分析和数值证实,一旦磁场的方向之一是沿着伊辛轴,那么没有纠缠态可以产生,独立的程度的非均匀性的磁场在每个网站。
2004-07-28 quant-ph
Component separation of two-component fermion clouds in a spin-dependent external potential by spin-density-functional theory
本文研究了自旋相关的外势场中一维二分量费米子云的分量分离。用自旋相关的密度泛函理论研究了密度分布和态图。自旋相关的谐振子约束和组分间强排斥相互作用的相互作用导致了自旋向上和自旋向下的原子之间的组分分离。我们发现存在一个阈值排斥相互作用强度以上的组件分离演变。用数字绘制出不同的状态图,从中区分出两个区域,即,在阱中心具有上自旋和下自旋混合物的相混合区和仅在中心保留上自旋原子的相分离区。
2013-09-20 cond-mat.str-el quant-ph
Correlated model atom in a time-dependent external field: Sign effect in the energy shift
本文给出了具有简谐相互作用的两粒子关联模型原子基态波函数的精确解。从该波函数出发,导出了非幂等单粒子约化密度矩阵。它的对角线给出了精确的概率密度,这是密度泛函理论的基本变量。根据自然轨道及其占据数,以逐点方式直接分解一矩阵,即,用它的特征值和归一化特征函数表示。精确的信息被用来固定三个,近似的,独立的粒子模型。接下来,一个依赖于时间的外部领域的有限持续时间被添加到精确和近似的哈密顿量和由此产生的柯西问题得到解决。通过计算随时间变化的场产生的能量位移,研究了外场的影响。发现非微扰能移反映了驱动场的符号。精确的概率密度和电流,作为输入,调查的能力,正式精确的独立粒子建模的时间依赖DFT以及。通过对两粒子目标和外场参数的实际估计,分析了可观测能量漂移的结果。对快质子和反质子在气态He靶中的能量损失与符号相关的实验预测进行了比较。
2018-12-12 quant-ph
Influence of spin dependent carrier dynamics on the properties of a dual-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser (VECSEL)
对双频垂直外腔面发射激光器(VECSEL)的特性进行了理论研究。我们基于San Miguel等人[San Miguel,Feng,and Moloney,Phys.Rev.A \textbf{52},1728(1995)]引入的思想推导出一个模型,该模型考虑了双频VECSEL的基于量子阱(QW)的增益介质内载流子的自旋动力学。该模型成功地描述了双频VECSEL的许多特性,如模式间的非线性耦合强度行为、模式强度噪声的谱行为以及这些强度噪声之间的相关性。一个很好的协议与实验数据。由于所考虑的激光器是基于cm长的外腔的A类动力学行为,与自旋相关的载流子动力学相关的变量可以被精确地消除。这导致一个简单的分析描述的动态双频VECSEL提供了更好的理解所涉及的物理
2014-07-09 physics.optics quant-ph
Dynamic spectral aspects of interparticle correlation
在线性响应极限下,计算了四极含时外场驱动的一维关联模型原子的含时量。除了在相关的两粒子系统的时间演化的能量变化的分析,和正交的初始和最终状态,Mehler的公式被应用,以获得一个逐点分解的时间依赖的单矩阵的时间依赖的占有数和时间依赖的正交,自然轨道。基于这种精确的时域谱分解,Rényi的熵也进行了研究。考虑到精确含时单矩阵的结构,由它定义了一个独立粒子模型,它包含了单粒子概率密度和概率流的精确信息。由此产生的非相互作用的辅助状态被用来构建一个有效的潜力,并讨论其适用性。
2015-01-28 cond-mat.other quant-ph
Energy evolution in time-dependent harmonic oscillator with arbitrary external forcing
研究了受任意含时外力驱动的含时谐振子的经典哈密顿系统。在基于WKB方法的技术(Robnik M,Romanovski VG,J. Phys. A:Math. Gen. { \bf 33}(2000)5093)的框架中构造了相应运动方程的精确解析解。均匀分布w.r.t.系综的能量演化。研究了初始不变环面上的正则角初始条件。解析地导出了任意时刻任意阶能量矩的精确表达式。相应的特征函数的解析构造的无穷级数的形式和数值计算的系统参数的某些值。在某些特殊情况下,得到了能量分布函数。在小初始系综能量的限制下,解析地导出了相应的能量分布函数公式。
2006-07-09 nlin.SI quant-ph
Multiconfigurational time-dependent density functional theory for atomic nuclei: Technical and numerical aspects
本文阐述MC-TDDFT模型的技术与数值实现,通过混合多条TDDFT轨迹纳入集体量子涨落,并以$^{40}$Ca四极振动验证收敛性、能量守恒等关键问题。
2024-01-23 nucl-ex nucl-th quant-ph
Structured matter wave evolution in external time-dependent fields
本研究针对恒定磁场与时变外力下的结构化物质波运动,基于海森堡运动方程推导精确传播子核,分析高斯-厄米初始波演化后的相关物理量,结果对物质波干涉和量子电镜领域更可靠且具重要意义。
2023-06-16 quant-ph
Coulomb potentials and Taylor expansions in Time-Dependent Density Functional Theory
我们调查时,泰勒展开可以用来证明龙格-格罗斯定理,这是依赖于时间的密度泛函理论(TDDFT)的基础。我们首先对龙格-格罗斯论证的条件进行一般分析,特别是密度的时间可微性。后者应质疑奇异(如库仑)潜力的存在。然后,我们表明,在一个单一的身体运营商的奇异位大大减少类的依赖于时间的外部潜力,原来的论点可以适用。两体奇异性的影响更大,而外势与之本质上是不相容的,对于库仑相互作用和所有合理的多体初始态,除了常外势外,泰勒展开式只存在于有限阶。因此,高阶泰勒展开不是研究TDDFT中原子和分子的正确工具。
2016-06-29 cond-mat.other math-ph math.MP
A Discrete Two-Dimensional Model of a Loaded Cantilever Influenced by Time-Dependent Forces
我们开发了一个离散的二维模型的悬臂梁,它结合了不均匀性的影响,一个附加的粒子的几何形状,和外部随时间变化的力的影响。我们提供了我们的离散模型和连续极限的解决方案之间的比较。详细研究了振转模式。数值模拟的结果表明,当悬臂梁具有复杂的几何形状,并受到时间依赖性和分布的外力的影响时,我们的模型在许多应用中是有用的。
2012-04-16 cond-mat.other math-ph math.MP
Time-Dependent Gaussian Solution for the Kostin Equation around Classical Trajectories
分析了耗散量子力学中Kostin方程的含时高斯解的结构。将波包质心附近的一般外势展开,得到:波包的质心遵循经典粒子在外势和与速度成正比的阻尼作用下的动力学行为;波包的宽度满足非保守Pinney方程.一个适当的微扰理论的自由粒子的情况下,解决长期存在的问题,找到平方可积解的自由Kostin方程的解析表达式。还研究了相关的维格纳函数。
2013-02-22 math-ph math.MP 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 propagator for a general time-dependent quadratic Hamiltonian: Application to interacting oscillators in external fields
本文利用传播子性质及位置、动量的 Heisenberg 方程导出的偏微分方程,求解一般含时二次哈密顿量的量子传播子,并应用于不同边界条件下的相互作用振子链,揭示激发以恒定速度传播。
2023-05-30 quant-ph
Quantum response to time-dependent external fields
最近,显式实时动力学已在各种系统中进行了研究。这些量子力学动力学可以为信息处理提供新的方法。我们研究了含时外场下的量子动力学,探讨了如何控制量子态,以及如何使量子态达到目标态。在这里,我们研究了一个纯量子力学动力学,量子蒙特卡罗模拟中的动力学和量子主方程中的动力学。对于控制磁状态,与磁化强度不对易的算子是重要的。我们研究了横向伊辛模型的情形,比较了热涨落和量子涨落的性质。我们还研究了Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的情况下,我们发现一个特殊的能级结构。此外,我们研究了巡游磁态的情况下,我们研究了从莫特绝缘体到长冈铁磁态的变化。耗散的影响也进行了讨论。
2009-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
From observer-dependent facts to frame-dependent measurement records in Wigner friend scenarios
该研究在相对论背景下提出模型,表明维格纳友人场景中支持观察者依赖事实的假设可导致测量记录依赖于惯性参考系,且不同参考系观察者的记录并非洛伦兹变换。
2023-08-08 quant-ph
Dynamics of two externally driven coupled quantum oscillators interacting with separate baths based on path integrals
研究了外驱动开放量子系统的动力学问题。利用路径积分方法,得到了两个外驱动耦合量子振子与不同振子池相互作用的含时密度矩阵的解析表达式。结果表明,在零的外力的密度矩阵变得相同的自由发展的耦合振子先前获得的。通过使用矩阵的厄米特部分来计算可观测量的平均值。计算了由两个受迫耦合振子的坐标和动量组成的协方差矩阵的所有元素。数值研究了耦合振子在给定外力作用下坐标的时变均值、色散和协方差。它示出的耦合常数越大,越大的是第二个振荡器的干扰,由于第一个振荡器上的外部作用。在不同的热力学条件下,研究了具有较大耦合常数的受迫振子的耦合动力学。
2015-04-29 quant-ph
Emerging 2D isospectral configurations for position-dependent mass quantum systems
在这项工作中,我们构建了一般的精确可解的非相对论性二维量子系统的位置依赖质量(PDM)。这些系统对于给定的恒质量系统是等谱的。本文研究了带有PDM的带电粒子与外加磁场相互作用的情况。我们应用该方法构造了与二维各向异性谐振子等谱的SU(2)相干态,并讨论了引入特殊非均匀外磁场对相干态的影响.
2017-07-12 quant-ph
Gauge dependence of spontaneous radiation spectrum in a time-dependent relativistic non-perturbative Coulomb field
我们扩展了兰姆所注意到的“规范选择”问题,使之包括一个依赖于时间的相对论非微扰库仑场,它可以由一簇相对论带电粒子产生。如果严格保持绝热条件,那么在定义原子态时,除了核库仑势之外,还必须包括这样一个场。结果表明,在外场近似下,相对论非微扰库仑场的规范选择问题不能用已有的方法克服,从而导致瞬态自发辐射谱的规范依赖性.我们计算明确与一个简单的一维带电谐振子,这种规范的依赖性可以是一个可测量的幅度为10 MHz或更大的常用的库仑,洛伦兹,多极规范。与流行的观点相反,我们解释说,这种规范依赖性并不是一个真正的灾难,但实际上是一个优势:相对论性的束缚态问题是如此复杂,一个完整的量子场方法仍然缺乏,因此外部场近似不能得到,因此不能保证。然而,通过拟合实验数据,人们总是可以定义一个有效的外场,它可能是参数化的规范势在一个特定的规范。这种有效外场不仅有唯象学的用途,而且还阐明了规范场的物理意义。
2021-07-02 quant-ph
On the crossing of the energy levels of a parameter-dependent quantum-mechanical Hamiltonian
重新讨论了参数依赖哈密顿量的能级的非交叉规则,揭示了一个普遍接受的证明中的缺陷。通过简单的模型说明了避免交叉的一些方面。其中之一显示了避免交叉点和例外点之间的密切关系。
2015-04-20 quant-ph
Periodicity of the time-dependent Kohn-Sham equation and the Floquet theorem
Floquet定理允许重新表述周期性的时间依赖性问题,例如多体系统与激光场的相互作用,时间无关,场修饰状态,也称为Floquet状态。如果这对于密度泛函理论也是可能的,那么在这种情况下,人们可以将依赖于时间的密度泛函理论简化为不依赖于时间的Floquet密度泛函理论。我们分析在何种条件下的Floquet定理是适用于密度函数的框架。通过对具有时间周期外势的相互作用含时薛定谔方程的{ \em ab initio}数值解的研究,证明了相应Kohn-Sham方程的精确有效势是{ \em not}无条件周期的.当相互作用系统中的多个Floquet态参与一个物理过程时,相应的Hartree交换关联势不仅随外频率而周期。使用一个解析可解的例子,我们证明,在一般情况下,依赖于时间的Kohn-Sham哈密顿量的周期性不能通过选择不同的初始状态恢复。只有当外部周期势足够弱,使得相互作用系统的初始状态演化为一个单一的场修饰态时,所得到的Kohn-Sham系统才允许应用Floquet定理。
2013-02-25 physics.atom-ph quant-ph
Quantum particle under dynamical confinement: From quantum Fermi acceleration to high harmonic generation
本文研究时变盒中量子粒子的动态约束问题,求得纯时变外势下的精确解,分类可分离变量外势,分析平均动能与量子力,并提出动态约束下高次谐波产生模型。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph