Entropy production in quantum Yang-Mills mechanics in semi-classical approximation
利用半经典处理中的Husimi-Wehrl熵讨论了孤立量子系统的热化。Husimi-Wehrl熵是通过使用相空间分布的Husimi函数获得的Wehrl熵。Husimi函数的时间演化通过涂抹Wigner函数给出,其时间演化在半经典近似下得到。我们表明,这种半经典的处理在描述熵产生的一对夫妇的量子力学系统,其经典的计数器系统是已知的混沌的效率和有用性。我们提出了两种方法来评估的时间演化的Husimi-Wehrl熵,测试粒子方法和两步蒙特卡罗方法。我们通过数值计算证明了这两种方法的特点,并表明,这两种方法的同时应用,确保了在给定的时间Husimi-Wehrl熵的结果的可靠性。
2015-11-12 hep-ph hep-th nucl-th
Controlling Phase Space Caustics in the Semiclassical Coherent State Propagator
相干态表象$<\mathbf{z}'' | e^{-i\hat{H}T/\hbar} | \mathbf{z}'>$中量子传播子的半经典公式不能摆脱焦散问题。这些是沿着由$\mathbf{z}'$、$\mathbf{z}''$和$T$指定的复杂经典轨迹的奇点,通常的二次近似失败,导致半经典公式的发散。在本文中,我们推导出三阶近似这个传播保持有限焦散附近。我们使用马斯洛夫的方法和双重表示提出的物理。{ \bf 95},050405(2005),以导出具有两个自由度的系统中的相干态传播子的均匀、规则和过渡半经典近似。
2007-04-19 quant-ph
Real trajectories in the semiclassical coherent state propagator
相干态传播子的半经典近似需要复杂的经典轨迹以满足相关的边界条件,但在实践中找到这些轨迹是一项艰巨的任务,可能会损害近似的适用性。在这项工作中,几个近似的相干态传播子推导出只使用真正的轨迹,这是更容易处理,并有一个更直接的物理解释。在特定示例中验证了这些真实轨迹近似可能具有出色的准确性。
2005-07-13 quant-ph
Squeezed Coherent States and a Semiclassical Propagator for the Schroedinger equation in Phase
我们构造辛协变薛定谔相空间方程的半经典解严格研究在以前的文件中,我们使用为此目的的适应Littlejohn的附近的轨道方法。利用这个机会,我们详细讨论了压缩相干态的概念以及亚群对压缩相干态的作用。
2006-05-05 quant-ph
Semiclassical propagator of the Wigner function
Wigner函数的传播研究了两个层次的半经典传播,一个基于van-Vleck传播,其他的相空间路径积分。对经典刘维尔传播子的量子修正以含时量子点的形式出现。它的振荡结构取决于底层经典流是椭圆流还是双曲流。它可以被解释为经典轨道的\emph{pair}干涉的结果,表明量子相干性如何在相空间中半经典地传播。相空间路径积分方法允许在艾里函数方面的量子点的更精细的分辨率。
2006-01-24 quant-ph
Semiclassical coherent state propagator for systems with spin
本文导出了两个自由度系统相干态传播子的半经典极限,其中一个自由度是正则的,另一个自由度是自旋的。这类系统包括那些涉及自旋轨道相互作用和Jaynes-Cummings模型的系统,其中单个电磁模式与许多独立的二能级原子相互作用。我们构造了这类系统传播子的路径积分表示,并导出了它的半经典极限。作为特殊情况,我们考虑可分系统,极大自旋的极限和自旋为1/2的情况。
2005-10-03 quant-ph
New method for obtaining complex roots in the semiclassical coherent-state propagator formula
相干态传播子的半经典公式需要确定通过哈密顿通量的复杂相空间中的特定经典路径。这些轨迹受到特殊边界条件的限制,这使得它们很难用普通方法确定。在本文中,我们提出了一种新的方法的基础上,龙格-库塔积分快速,方便,准确地确定这些轨迹。使用非线性一维系统,我们表明,半经典公式是高度准确的相比,它的精确对应。进一步,我们阐明了如何正确地检索下的时间演化的半经典近似的相位。
2000-09-29 quant-ph
Evaluation of the semiclassical coherent state propagator in the presence of phase space caustics
相干态传播子的一致近似,有效的相空间焦散线附近,最近得到使用Maslov方法结合相干态的对偶表示。在本文中,我们回顾了这个公式的推导过程,并将其应用到两个模型系统:一维四次振子和二维混沌系统。
2008-01-10 quant-ph
Initial value representation for the SU(n) semiclassical propagator
SU(n)相干态表象中的半经典传播子在二重相空间中由受边界条件约束的孤立的经典轨迹表征。在本文中,我们重铸这个表达式的积分在一组初始值的轨迹。这些轨迹由一个过滤器监控,该过滤器只收集对半经典近似的适当贡献。该框架适用于研究粒子总数固定的n模玻色动力学。我们对三阱势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体进行了数值计算,并详细讨论了该方法的精度和效率。
2011-03-29 quant-ph
Mixed eigenstates in the Dicke model: Statistics and power-law decay of the relative proportion in the semiclassical limit
本研究在Dicke模型中探讨混合本征态随半经典极限的变化,利用Husimi函数分类本征态并定义相空间重叠指数,发现系统尺寸增大时混合本征态相对比例呈幂律衰减,拓展了均匀半经典凝聚原理的适用范围。
2023-09-21 nlin.CD quant-ph
Left-Right Husimi Representation of Chaotic Resonance States: Invariance and Factorization
本文研究了混沌共振态的左右希金斯表示法,证明其在 semiclassical 极限下的不变性,并展示了其分解为经典多分形结构与普遍量子波动的特性。
2025-11-21 nlin.CD quant-ph
Long-time and unitary properties of semiclassical initial value representations
通过研究一维非线性势场中的量子动力学,数值比较了半经典的"冻结高斯“Herman-Kluk传播子[Chem.Phys.91,27(1984)]和Baranger等人最近提出的”解冻高斯“传播子[J.Phys.A34,7227(2001)].揭示了后一种方法缺乏长期精度和范数守恒性的原因。我们修改解冻高斯传播与全局谐波近似的轨迹的稳定性,并证明这种修订的传播是一个真正的替代赫尔曼-克鲁克传播具有类似的精度。
2003-11-27 quant-ph
Sampling strategies for the Herman-Kluk propagator of the wavefunction
本文研究 Herman–Kluk 传播子直接演化波函数时的无网格初始采样,比较 Husimi 密度及其平方根两种 Monte Carlo 采样,并通过理论误差估计与谐振子、Morse 势实验证明平方根采样收敛更快。
2022-11-24 cs.NA math.NA physics.chem-ph
Entanglement dynamics via semiclassical propagators in systems of two spins
我们分析了两个相互作用的自旋系统中纠缠的动力学产生。对于任意时间无关的哈密顿量,我们推导出约化密度矩阵纯度随时间变化的半经典表达式。最后的公式,附属于线性熵,表明纠缠的短时动力学完全取决于由基本的经典哈密顿控制的轨迹的稳定性。此外,这种半经典措施被证明再现其量子对应物的一般性质,并给出了预期的结果,在大自旋极限。半经典公式的准确性在两个自旋为$j$的粒子的相交换问题中得到了进一步的说明。
2012-02-23 quant-ph
Semiclassical Approximations in Phase Space with Coherent States
本文从相空间的路径积分出发,推导了一维相干态传播子的半经典极限。我们发现,在路径积分表示的任意性,它遵循从相干态的过完备性,导致许多不同的半经典极限。我们明确推导出两种可能的半经典公式的传播,我们建议第三个,我们讨论了它们之间的关系。我们还推导出一个初始值表示的半经典传播,基于初始高斯波包。它被证明是相关的,但不同,海勒的解冻高斯近似。它与Herman-Kluk公式有很大的不同,后者不是一个正确的半经典极限。我们指出后者的两个推导中的错误。最后,我们展示了如何半经典相干态传播子导致WKB型量子化规则和近似的Husimi分布的定态。
2001-05-31 quant-ph
Joint quantum-classical Hamilton variation principle in the phase space
我们证明了封闭量子系统的动力学服从Hamilton变分原理。尽管量子粒子缺乏明确定义的轨迹,但它们在胡西米表象中的演化可以被视为相空间中的多维概率流体的流动。通过引入与库普曼-冯·诺伊曼理论非常相似的胡西米表示的经典对应物,人们可以在很大程度上统一经典和量子动力学的表述。我们证明了经典和量子Husimi流体的基本包运动都服从Hamilton变分原理,并且关联作用泛函之间的差异源于经典和量子纯态之间的差异. Husimi作用泛函不是唯一的,并定义到Skodje通量规范固定[R. T. Skodje等人,Phys.Rev.A40,2894(1989)]。我们证明,规范的选择可以显着改变磁通轨迹。应用所提出的理论构造半经典近似和混合经典-量子理论进行了讨论。
2021-11-15 quant-ph
Mixed Semiclassical Initial Value Representation Time-Averaging Propagator for Spectroscopic Calculations
导出了用于光谱计算的混合半经典初值表示式。该公式利用了时间平均滤波和基于不同轨迹的传播方法的分层特性。一个可分离的近似,然后引入,大大降低(约一个数量级)的计算成本相比,一个完整的赫尔曼-克鲁克时间平均半经典计算相同的系统。该表达式是准确的谐波的情况下,它是测试数值耦合到一个或两个额外的谐波自由度的莫尔斯电位。结果进行比较,充分赫尔曼-克鲁克时间平均计算和精确的量子波包传播。我们发现混合半经典近似的峰值位置总是非常好的协议与全量子计算,而泛音峰强度较低的确切的。考虑到这种新的混合半经典近似所需的计算工作量减少,我们相信本方法可以使光谱计算比以前更高维系统。
2015-12-09 quant-ph
Complexified phase spaces, initial value representations, and the accuracy of semiclassical propagation
利用相空间复化方法,得到了半经典相干态传播子在位置空间中的初始值表示(IVR),它是半经典相干态传播子的逆Segal-Bargmann(S-B)变换的合成.结果表明,是免费的焦散奇点和相同的赫尔曼-克鲁克(H-K)传播,发现无处不在的物理和化学应用。我们对比的理论方面,这个特定的IVR与范Vleck-Gutzwiller(VV-G)传播和它的IVR之一,经常采用,以逃避非线性的“根搜索”的轨迹所需的VV-G。我们证明,绕过根搜索的代价是严重的数值不稳定性,除了H-K传播。我们使用齐次克尔系统进行了全面的数值计算来支持我们的理论论点,我们还揭示了一些意想不到的新现象,即:(1)在半经典动力学中观察到Escherichfest时间的一半的清晰标记;(2)焦散线周围的轨迹随着时间的增加而积累(称为“焦散粘性”)。我们希望这些现象比克尔系统更普遍。
2020-06-24 quant-ph
A Uniform Approximation for the Coherent State Propagator using a Conjugate Application of the Bargmann Representation
我们提出了量子力学的Bargmann表示的一个共轭应用。将Maslov方法应用于两种表象之间的半经典联系公式,得到了相干态传播子在相空间焦散线上的一致半经典近似。
2005-05-20 quant-ph
Semiclassical asymptotics of the Aharonov-Bohm interference process
针对半经典传播子描述无限细载磁螺线管时的不连续性问题,推导自由带电粒子运动的半经典极限,揭示阿哈罗诺夫-玻姆干涉的形成机制与尺度规律,关联精确传播子的回旋波表示。
2016-04-08 quant-ph
Quantum chaos and semiclassical behavior in mushroom billiards I: Spectral statistics
本文研究蘑菇台球中量子混沌的谱统计,发现大波数下能级间距分布符合Berry-Robnik分布,低波数下可用Berry-Robnik-Brody分布描述弱动力学局域化,并验证了Yan(2025)的能级间距比解析理论。
2025-07-18 quant-ph
Husimi dynamics generated by non-Hermitian Hamiltonians
本文在半经典极限下分析非厄米哈密顿量生成的Husimi分布动力学,揭示其由相空间轨迹上的初始分布与范数终值两个因素共同决定,并通过两个例子阐明量子演化如何在经典Husimi动力学基础上展开。
2023-04-11 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement dynamics via coherent-state propagators
在半经典体系中研究了封闭两体系统中纠缠的动力学产生。我们考虑一个模型的两个粒子,最初准备在一个产品的相干态,根据一个通用的哈密顿量的时间演变,并推导出一个公式的线性熵的约化密度矩阵使用的半经典传播在相干态表示。该公式是明确书面的数量,定义的基础经典系统的经典轨迹的稳定性。然后将该方法应用于两个非线性耦合谐振子的问题,结果与短时纠缠的精确量子测度非常吻合.我们的方法的一个重要的副产品是一个统一的半经典公式,它考虑了相干态传播子及其复共轭。
2011-03-22 quant-ph
Husimi-Wigner representation of chaotic eigenstates
就像相干态可以被认为是量子点一样,它对全希尔伯特空间的因子空间的限制可以被解释为量子平面。这种因子相干态与完全纯态的重叠类似于量子截面。它定义了余因子希尔伯特空间中的一个约化纯态。对应于一组完整的平行量子截面的所有维格纳函数的集合定义了Husimi-Wigner表示。它占据了一个中间地带之间的激烈抑制非经典功能,胡西米功能的特点,和令人生畏的复杂性更高的维维格纳函数。在分析了这些功能的简单状态,我们利用这种新的表示作为一个探针的数值计算的混沌哈密顿本征态。单个的二维维格纳函数类似于半经典量子化态的维格纳函数,但是规则的环形图案被位错打破。
2007-05-19 nlin.CD quant-ph
The Semiclassical Propagator for Spin Coherent States
我们利用连续时间路径积分得到了最小自旋相干态的半经典传播子。我们特别注意Solari和Kochetov发现的“额外相位”,并表明这种校正与波动行列式中的异常有关。我们证明,一旦这个额外的因素是包括在内,半经典传播子有正确的短时间行为$O(T^2)$,并证明其一致性下的解剖的路径
2000-04-14 cond-mat hep-th quant-ph
A semiclassical hybrid approach to linear response functions for infrared spectroscopy
基于Herman和Kluk(HK)的半经典传播子的积分表示,在高温极限下,给出了红外光谱关联函数的混合表达式.这是通过在HK传播子的双重应用之后发生的相空间变量的差上的积分内部执行部分线性化来实现的。一个耦合的非谐振子的数值案例研究表明,已经为总数只有两个自由度,其中之一是在简化的方式处理,实现了大幅减少的数值工作。
2015-12-01 quant-ph
Semiclassical Coherent States propagator
在这篇工作中,我们导出了量子传播子在相干态(CS)基中的矩阵元的半经典近似,它避免了复杂的轨迹,只涉及实轨迹。对于该建议,我们使用的,辛不变的,半经典的Weyl传播,通过执行一个固定相位近似(SPA)的路径积分的Weyl表示。之后,为了避免到CS表示SPA的变换,而是使用复指数的二次展开。这个过程还允许表达的半经典CS传播唯一的经典演化的初始点,而不需要任何根搜索典型的Van Vleck Gutzwiller基于传播。对于混沌哈密顿系统,得到了CS传播子的显式时间依赖性。通过与一个由二次Hamilton映射(猫映射)导出的\textquotedbl{}混沌系统(\textquotedbl{}混沌系统)的比较,证明了该表达式在二次Hamilton系统中是精确的.
2013-06-17 math-ph math.MP quant-ph
Semiclassical propagator for SU(n) coherent states
我们给出了SU(n)相干态表象中半经典传播子的详细推导。为了提供直接的物理应用的支持,我们限制这项工作的完全对称的不可约表示,这是适合于治疗玻色子动力学在n模式,考虑系统的总粒子数守恒。这里描述的推导可以很容易地扩展到其他类的相干态,从而代表了一种替代方法,以前公布的方法。
2011-03-10 math-ph math.MP quant-ph
Semiclassical matrix elements for a chaotic propagator in the Scar functions basis
本文导出了量子混沌传播子矩阵元在疤痕函数基下的半经典近似。所得到的表达式仅表示在规范不变对象。为了我们的目的,我们已经使用,最近开发的,半经典矩阵元素的传播相干态,连同线性化的通量在附近的经典不稳定的周期轨道的混沌二维系统。这里推导出的表达式被成功地验证为精确的(线性)猫映射,后的理论是适合于一个量化的环面离散相空间。
2013-06-17 math.DS nlin.CD quant-ph
Short Time Dynamics of Scalar Products in Hilbert Space
我们利用\cite{Adelcio2003}中提出的半经典方法研究了标量积,如重叠,Husimi函数和保真度衰减。在这种微扰展开中,自然会出现经典周期轨道的痕迹。我们还推导出一个众所周知的数值结果,保真度有一个二次衰减短的时间。我们研究了一些简单系统在混沌区的重叠性和可积性。
2008-03-11 quant-ph
Dynamics of interacting bosons using the Herman-Kluk semiclassical initial value representation
最近在光晶格中使用超冷气体的实验进展需要对大量玻色子进行定量的理论描述。在本文中,我们调查,如果时间相关的半经典初值方法,与传播子表示为积分相空间使用经典的轨迹,是适合于描述相互作用玻色子,集中在一个单一的模式。尽管自相互作用的非线性贡献,相应的经典动力学允许在很大程度上分析处理的半经典传播子。我们发现Herman-Kluk(HK)传播子在半经典极限($n\to\infty$)下保持么正性,但在低$n$下范数衰减.冻结高斯近似(FGA,即HK与单位前因子)明确示出违反本系统的非零相互作用强度的么正性,即使在半经典极限。此外,我们表明,通过评估的相空间积分在最速下降近似,HK传播正确地再现了严格的频谱在极限$n\to \infty$。然而,在下一个-下一个-前导顺序(小参数$1/n$)中会产生错误,如积分的数值计算或考虑对最陡下降的有限$n$修正所示。相比之下,FGA仅精确到最低阶,并且在能谱中发现了一个错误的次领先阶项。最后,作为一个应用实例,我们通过计算Wigner函数的时间演化来研究波包的动力学。虽然经常使用的截断维格纳近似不能捕获任何干扰存在于精确的量子力学解(已知的解析),我们发现,HK的方法,尽管也只使用经典信息,正确地再现了显着特征的精确解。
2016-02-29 quant-ph
Spectra of Harmonium in a magnetic field using an initial value representation of the semiclassical propagator
对于两个库仑相互作用的电子在一个量子点与谐波限制和恒定的磁场,我们表明,时间依赖的半经典计算使用的Herman-Kluk初始值表示的传播子导致本征值的WKB计算与兰格校正相同的精度。后者仅限于可积系统,然而,而时间相关的初始值的方法允许应用到高维,可能是混沌动力学,并可扩展到任意形状的潜在的。
2011-10-13 math-ph math.MP quant-ph
The Semiclassical Coherent State Propagator in the Weyl Representation
它表明,半经典相干态传播子采取其最简单的形式时,量子力学的哈密顿量取代其Weyl符号在定义的经典作用量,在那里,然后没有必要的Solari-Kochetov校正。它还表明,这样的校正存在,如果选择一个符号以外的Weyl符号,它的形式是不同的,这取决于所选择的符号。基于不同符号的传播子的各种形式被证明是等效的,只要包括相应正确的Solari-Kochetov校正。所有这些结果都显示粒子和自旋相干态传播。通过研究离散涨落行列式与离散Jacobi方程之间的联系,进一步阐明了涨落行列式的全局反常性。
2015-09-04 math-ph math.MP quant-ph
Further results on the power-law decay of the fraction of the mixed eigenstates in kicked-top model with mixed-type classical phase space
本研究利用Krylov子空间技术拓展受激陀螺模型的研究规模,验证完全混沌情形下的Wehrl熵规律,发现混合型相空间中混合本征态占比随系统规模呈幂律衰减,为相关半经典理论提供支撑。
2025-05-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on "The hard sphere quantum propagator: exact results via partial wave analysis''
对于非相对论性粒子与硬球碰撞的传播子,还没有已知的精确表达式。De Prunelé(2008 { \it J.~物理学~ A:~数学。~ Theor.} { \bf 41} 255305)导出了传播子的分波展开,并将其与一些已知的近似进行了比较,包括半经典Van Vleck-Gutzwiller(VG)传播子; VG传播子被完全数值地评估。在这里,我们指出,VG传播的粒子球问题承认一个解析表达式的初等函数。
2019-01-13 quant-ph
The semiclassical propagator in Fock space: dynamical echo and many-body interference
我们提出了一种半经典的方法来研究多体量子传播的量子振幅相干和与相应的经典非线性波方程的解。这种方法充分描述了相互作用玻色子系统的多体空间中的干涉效应。感兴趣的主要数量,Fock状态之间的过渡幅度时,动力学是由单粒子contributions和多体相互作用的大小相似,是非微扰的精神Gutzwiller的推导的van Vleck传播子的时间演化算子的路径积分表示,但提升到空间的对称多体状态。超出平均场的影响,在这里代表的经典极限的理论,是半经典描述的干扰振幅的经典解决方案的行动和稳定性进入的手段。这样,一个真正的多体回波现象,相干后向散射在Fock空间,提出了由于相干量子干涉经典的时间反演相关的解决方案。
2015-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Semiclassical Propagator in the Generalized Coherent-State Representation
通过对经典相空间上的路径积分应用鞍点方法,详细推导了广义相干态表象中的半经典传播子。为了使已发展的相干态形式更易于理解和应用,本文对相干态的广义概念作了简要的回顾,并对三个相干态集的例子,即正则相干态、自旋相干态和SU(n)玻色子相干态进行了讨论。
2015-10-20 math-ph math.MP physics.chem-ph
Semiclassical propagation of spin coherent states
在复相空间中研究了自旋相干态的半经典传输。对于两个与时间无关的系统,我们找到了合适的经典轨迹,并表明它们的组合贡献能够非常准确地描述量子干涉。不仅模量,而且相位的量子传播子,动力学和几何相结合,准确地再现。
2005-10-20 quant-ph
The semiclassical propagator in fermionic Fock space
我们提出了一个严格的推导的半经典传播反交换(费米子)自由度,从一个确切的表示格拉斯曼变量。作为我们的方法的一个关键特征,反交换变量被精确地积分出来,并构造了一个精确的路径积分表示的费米子传播子的交换变量。由于我们的方法不是基于辅助(Hubbard-Stratonovich)领域,它超越了费米行列式的计算产生一个标准形式$\int {\cal D}[ψ,ψ^{*}] {\rm e}^{i R[ψ,ψ^{*}]}$与传播子的实际行动。这两个特点使我们能够提供一个严格的定义相互作用的费米子场的经典极限,从而实现长期的目标,在费米子Fock空间的半经典范Vleck-Gutzwiller传播子的理论上健全的建设。作为一个应用,我们使用我们的传播调查如何不同的普适性类(正交,酉和辛)影响一般的多体干涉效应的相互作用费米子系统的Fock态之间的跃迁概率。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum eigenstates and (pseudo-)classical accelerator modes of the Delta-Kicked Accelerator
在半经典和伪经典体系中研究了周期性驱动系统--三角踢加速器的量子动力学,观察到了量子加速器模式。我们明确地构造了这个经典混沌系统的演化算子。如果满足一定的量子共振条件,我们证明了演化算符可以化为一个有限矩阵,其本征向量是准本征态。这些都是由其Husimi函数表示的。这样,我们就可以直接比较纯量子态和经典态。在半经典区域,发现量子态与经典KAM环和经典加速器模有关。与此相反,准本征态不躺在$ε$ -经典轨迹在伪经典制度。这表明了半古典主义与菲什曼、瓜尔内里和雷布兹尼发现的新型伪古典主义之间的明确而重要的区别。
2006-02-24 quant-ph
Semiclassical Formulation of Gottesman-Knill and Universal Quantum Computation
本文给出了奇维量子点时间演化的路径积分公式。这使我们能够考虑离散系统的半经典演化的传播子的权力$\hbar$的扩展。描述演化所需的$\hbar$的最大幂是经典性的传统度量。我们表明,稳定状态的Clifford运营商的行动可以完全描述为一个单一的贡献的路径积分截断阶$\hbar^0$,所以是“经典的”,就像高斯传播谐波哈密顿在连续的情况下。这种操作不依赖于相位或量子干涉。相反,我们表明,补充克利福德组与通用量子计算所需的门的结果在传播子由有限数量的半经典路径积分的贡献,截断阶$\hbar^1$,一个数字,但指数级的qudits的数量。在连续系统中,相同的和在$\hbar^1$阶有无穷多个项。
2017-02-16 quant-ph
On the semiclassical evolution of quantum operators
给定么正算符的海森堡演化经典地对应于通过移动坐标系观察的固定正则变换。形成外尔表示及其傅里叶变换(弦表示)的基础的运算符分别是么正反射和平移运算符。因此,酉算子的一般半经典研究允许我们传播任意算子,包括密度算子,即维格纳函数。不同的传播核是作用在封闭量子系统的算子空间上的超算子的不同表示。在这里,我们提出了混合半经典传播,需要翻译和弦反射中心,反之亦然。与直接演化维格纳函数的中心-中心传播子相反,它保证是无焦散的,在有限时间内具有简单的WKB类通用形式,无论自由度的数量如何。特别注意的是近经典区域的小和弦,因为这主导了通过维格纳函数评估的观测值的平均值。
2005-02-23 quant-ph
Quantum and semiclassical dynamics as fluid theories where gauge matters
在计算量子物理和化学中使用的基于代数的近似是非常多样的。例如,Bohmian和Heller的冻结高斯半经典轨道似乎没有任何共同之处。基于流体力学与量子力学的类比,我们给出了所有这类模型的统一的规范理论。根据这一理论,目前已知的方法只是冰山一角,存在着无限的家庭尚未探索的基于自动机的方法。具体来说,我们表明,每个定义的半经典轨迹对应于一个特定的流体动力学类比,量子系统映射到一个有效的概率流体在相空间中。导出了任意开玻色子多体系统的有效流体动力学连续性方程。我们表明,不同于传统的流体,有效流体的通量被定义到Skodje规范[R。T.斯科杰等等人,Phys.Rev.A40,2894(1989)]。我们证明了量子力学的Wigner、Husimi和Bohmian表示是我们的一般流体力学类比的特例,它们之间的所有差异都归结为规范的选择。无数的规范是可能的,每一个规范都导致一个独特的量子流体动力学类比和半经典轨道的定义。我们提出了一个计划,用于识别实际有用的规范,并将其应用于改进半经典的初始值表示在量子多体模拟。
2020-07-29 quant-ph
Semiclassical wave packet tunneling in real-time
在半经典极限下研究了量子力学实时隧穿一般散射势。它示出的实时传播子的精确路径积分是占主导地位的长时间部门的准平稳波动与焦散线。这导致了一个扩展的半经典传播计划的波包动力学,准确地描述了深隧穿通过静态,并首次驱动势垒电位。
2002-10-18 quant-ph
Investigating quantum transport with an initial value representation of the semiclassical propagator
量子系统的基本经典动力学具有规则和混沌运动的复杂混合,可以表现出相当微妙的长时间量子输运现象。在半经典理论最相关的短波长范围内,这种传输现象是典型的基于干涉的,很难用系统特定的长时间经典动力学来理解。幸运的是,应用于波包传播的半经典方法可以提供一种自然的方法来理解连接,即使它们已知会随着时间的增加而逐渐分解。这是因为一些长时间的输运性质可以从中时行为推导出来。因此,这些方法只需要保持有效性,并在比传输现象本身短得多的时间尺度上进行,才有价值。Herman和Kluk [M. F. Herman和E. Kluk,Chem.Phys.91,27(1984)]大量用于许多分子和原子物理学背景中,并且在此是感兴趣的。众所周知,随着潜在的经典混沌的加强,实现这一点越来越具有挑战性,我们问是否有可能很好地实现它,以提取反映长时间波包本地化的中间时间信息。使用一个系统的两个耦合的四次振子,我们专注于在混沌海中的稳定和不稳定的流形形成的运输障碍的局部化效果,并表明这些效果可以捕获的赫尔曼-克鲁克传播。
2009-06-30 nlin.CD quant-ph
Highly accurate semiclassical strong-field Herman-Kluk propagator method for high-harmonic generation
University of Connecticut(康涅狄格大学)
本研究提出了一种高精度 semiclassical 强场 Herman-Kluk 传播子方法,用于计算原子在强激光中的高阶谐波生成,实现了高精度的 HHG 产率和相位计算。
2026-01-23 physics.atom-ph quant-ph
Semiclassical scalar propagators in curved backgrounds: formalism and ambiguities
弯曲时空中量子系统的现象学是物理学中最吸引人的领域之一,它允许--通常是在实验水平上--对量子引力的试探性理论进行约束。然而,确定弯曲背景中的场的动力学仍然是一项复杂的任务,因为涉及到高度复杂的偏微分方程,特别是当空间度规没有对称性时。在这篇文章中,我们提供-在教学的方式-一般形式主义,以确定这种动态的半经典秩序。为此,计算了半经典传播子的一般表达式,并导出了概率四流的运动方程。这些结果强调了广义相对论量子力学中传播子的计算与非相对论量子力学中定态系统传播子的计算之间的直接类比。这种形式主义的曲率引起的量子干涉的一个可能的应用进行了讨论。
2007-10-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Semiclassics around a phase space caustic: an illustration using the Nelson Hamiltonian
相干态传播子的半经典公式是用一个等效经典系统的复经典轨迹来表示的。取决于所涉及的参数,多于一个的轨迹可能有助于计算。然而,最终,两个贡献轨迹合并,表征所谓的相空间焦散。在这种情况下,传播子的通常半经典公式发散,因此需要一致近似来避免这种奇异性。在本文中,我们提出了一个非平凡的应用程序,说明这种情况下,并显示我们以前推导出的统一公式的准确性。
2011-03-22 quant-ph
Path-Integral Treatment of Quantum Bouncers
单侧弹跳器和对称弹跳器涉及分段线性势中的一维粒子。对于这样的问题,含时的量子力学传播子不能以封闭形式找到。半经典费曼路径积分是一种非常吸引人的方法,因为它通过封闭形式的表达式(有限个经典路径上的求和)来近似传播子。在本文中,我们解决了经典的路径计数问题。我们得到了每一条经典路径的初速度、反弹时间、聚焦时间、作用量、van Vleck行列式和Morse指数的封闭表达式,并在半经典近似下计算了传播子。数值结果与远离焦散线的本征函数展开结果一致。我们推导出单侧弹跳器和对称弹跳器之间的映射,这解释了为什么单侧弹跳器的每次弹跳使Morse指数增加2并且导致$π$的相位变化。我们解释了半经典费曼路径积分,以获得可视化的物质波传播的基础上的经典路径之间的干涉,在类似于传统的可视化的光波传播的经典射线路径之间的干涉。
2021-09-28 quant-ph
Monge Distance between Quantum States
我们在量子态空间中定义了一个度规,取相应的Husimi分布(Q-函数)之间的Monge距离。这个量满足度规的公理,并满足以下半经典性质:两个相干态之间的距离等于经典相空间中对应点之间的欧几里得距离。我们解析地计算了相干态、压缩态、Fock态和热态之间的距离,并讨论了一个数值计算任意两个量子态的Monge距离的方案。
1997-11-11 quant-ph
Observing trajectories with weak measurements in quantum systems in the semiclassical regime
我们提出了一个方案,允许观察的量子系统的演化在半经典制度沿传播子产生的路径。该方案依赖于执行位置的连续弱测量。我们展示了如何从一系列测量设备的指针中提取弱轨迹,这些测量设备与系统弱相互作用。这些“弱轨迹”的属性进行了调查,并说明在一个依赖于时间的模型系统的情况下。
2012-09-11 quant-ph
Semiclassical expansion of the Slater sum for position dependent mass distributions in d dimensions
我们考虑d维中具有空间变化有效质量和缓变局部势的哈密顿系统。Slater和被定义为Bloch传播子的对角元素。我们推导出了Slater和的二阶梯度展开式。我们将证明导出的解析表达式对d= 1,2,3和4是有效的。一个数值例子显示,以突出空间变化的有效质量的效果。
2013-04-26 quant-ph
Phase space analysis of quantum transport in electronic nanodevices
纳米器件中的电子输运通常在Landauer-Büttiker形式主义内进行理论和数值研究:器件的特征在于其与由完美半无限引线连接的储层之间的散射特性,并且输运量来自散射矩阵。然而,在某些方面,该设备成为一个“黑匣子”,因为人们只分析进出的东西。在这里,我们使用Husimi函数作为定量理解石墨烯纳米器件中传输的补充工具。它是散射波函数的相空间表示,允许将散射矩阵链接到更半经典和直观的描述,并获得对输运过程的额外见解。在本文中,我们使用Husimi函数来分析两个示例性石墨烯纳米器件中石墨烯\emph{Klein tunneling}和\emph{intervalley scattering}的一些迷人的电子输运性质。通过这一点,我们证明了有用的Husimi功能在电子纳米器件和目前的新的结果,例如克莱因隧道外的狄拉克制度和谷间散射在pn结和倾斜的石墨烯边缘。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Formalism Useful to Study Beyond Squeezing in Non-linear Quantum Optics
给出了储存非线性物质的环形腔量子光学的一般形式。该方法是费曼图解法,用传播子和顶点来表示跃迁振幅或S矩阵。传播子包括通过非线性材料的附加阻尼效应以及通过镜子的反射和穿透效应。讨论了这种形式在估计平均光子数、Husimi函数和超越光子压缩机制的观测量方面的可能应用。
2020-07-29 physics.optics quant-ph