Two-pearl Strings: Feynman's Oscillators
弦模型被设计用来提供相对论粒子内部时空结构的协变描述。绳子是一系列像珍珠项链一样的巨大珠子的限制情况。在无限个零质量小球的极限下,它成为场论弦。另一个有趣的限制是通过消除所有其他珍珠来只保留两个珍珠,从而产生谐振子。振荡器模型的基本优点是数学上的简单。这鼓励我们为相对论扩展粒子的协变图像构造双珍珠弦。我们通过变换Feynman { \it et al.}转化为庞加莱群的表示然后,我们为这些振子态构造了类O(3)小群的表示,这决定了它们内部的时空对称性。这个简单的数学过程使我们能够用基本的时空对称性来解释我们在世界上观察到的东西,模型的内在协方差使我们能够用静止框架中的物理来解释无限动量框架中发生的事情。这样就有可能用静止坐标系中的夸克波函数来计算以光速运动的质子内部的部分子分布。
1999-11-04 hep-ph hep-th nucl-th
Is the concept of quantum probability consistent with Lorentz covariance?
从费曼、基斯林格和拉文达尔的洛伦兹不变振子微分方程出发,构造了两体束缚态的洛伦兹协变谐振子波函数.波函数不是不变的,而是协变的。由于微分方程包含时间分离变量,因此波函数包含相同的时间分离变量,而这在薛定谔波函数中不存在。这个时间分离变量可以被证明属于费曼宇宙的其余部分,因此可以从密度矩阵中消除。给出了协变概率的解释。这种振子形式主义解释了费曼的退相干机制,这是在费曼的部分子图片。
2003-01-29 gr-qc hep-ph hep-th
Feynman and Squeezed States
1971年,费曼等人发表了一篇基于夸克模型的强子质量谱和跃迁率的论文。他们的出发点是一个洛伦兹不变微分方程。这个方程可以分解为自由运动强子的Klein-Gordon方程和强子内部夸克的谐振子方程。但是,他们对振子方程的解与量子力学和狭义相对论的现有规则并不一致。另一方面,他们的偏微分方程有许多其他的解决方案取决于边界条件。值得注意的是,存在一组与量子力学和狭义相对论完全一致的洛伦兹协变解。这个集合构成了庞加莱群的表示,庞加莱群决定了洛伦兹协变世界中粒子的基本时空对称性。结果表明,这组解可以作为量子光学中双光子相干态或压缩态的数学基础。因此,将压缩态的物理学传递到强子世界是可能的。虽然类时分离是协变振子机制中最令人困惑的问题,但这个变量可以解释为双模压缩态中未观测到的光子,这导致熵增加。
2009-09-08 hep-ph hep-th quant-ph
Towards quantum computing Feynman diagrams in hybrid qubit-oscillator devices
Instituto de Física Teorica, UAM-CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系);Department of Physics, Swansea University(斯旺西大学物理系)
本文通过泛函微积分与路径积分,将混合量子比特-振子器件的特征函数测量类比为量子场论生成泛函,提出费曼图展开,并利用最大似然估计从拉姆齐测量中重建费曼图,为量子模拟器提供自下而上的探针。
2026-10-05 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Quantum Computational Representation of the Bosonic Oscillator
到80年代初,弗雷德金、费曼、明斯基和其他人都在探索物理定律可以用计算机模拟的概念。费曼的特别贡献是把量子力学纳入讨论和他的想法发挥了关键作用的发展量子计算。1995年,Barenco等人指出,所有量子计算过程都可以用局部运算和CNOT门来编写。我们展示了所有物理系统中最重要的一个,量子化玻色子振荡器,可以精确地用这些术语重写,因此可以描述为量子计算过程,完全符合费曼的思想。我们讨论了单粒子激发和相干态。
2005-02-25 quant-ph
Three Methods for Computing the Feynman Propagator
本文提出了三种计算非相对论谐振子费曼传播子的方法。第一种方法是施温格在半个世纪前使用的,但此后很少用于非相对论问题。文中还讨论了代数法和路径积分法,以便读者比较各种方法的优缺点。
2003-04-25 hep-th quant-ph
A Simple Path Integration For the Time Dependent Oscillator
通过将含时谐振子的问题转化为自由粒子运动,计算了含时谐振子的费曼传播子
2005-11-09 quant-ph
Exact Propagator of a two dimensional anisotropic Harmonic Oscillator in the presence of a Magnetic Field
本文精确地解决了带电粒子在平面内的非谐振子和垂直于平面的任意强度的均匀恒定磁场中的能谱和费曼传播子问题。正如我们将在信的开头看到的那样,作为二次型的哈密顿量很容易对角化,经典作用量可以用定态相位近似来构造精确的费曼算符。这一结果对于纳米结构磁效应和量子光学领域中准二维样品的处理具有重要意义。所提出的解决方案,经过微小的扩展,也可以用于三维运动,事实上,它已经在这种情况下使用多年。它也可以作为一个很好的练习费曼路径积分,可以很容易地计算,只需借助经典作用量。
2016-11-16 quant-ph
Coupled oscillators, entangled oscillators, and Lorentz-covariant harmonic oscillators
除了微扰理论适用的散射问题外,基本上有两种方法来解决物理问题。一种是将问题简化为谐振子,另一种是将问题用2 × 2矩阵表示。如果两个振子是耦合的,这个问题就结合了二乘二矩阵和谐振子。然后,这种方法成为一种强大的研究工具,涵盖了物理学的许多不同分支。事实上,物理学一个分支的概念和方法可以通过常见的数学形式主义转化为另一个分支。耦合振荡器为当前物理学中的一些问题提供了清晰的例证,包括纠缠和费曼宇宙的其余部分。此外,注意到目前形式的量子力学在很大程度上是谐振子物理学。狭义相对论是洛伦兹群的物理学,它可以用通常称为$SL(2,c)$的二乘二矩阵群来表示。这样耦合谐振子就可以起到将量子力学与狭义相对论结合起来的作用。因此,我们可以将当前的物理问题与量子力学的洛伦兹协变公式联系起来。
2005-02-18 hep-ph hep-th quant-ph
Feynman-Vernon model of a moving thermal environment
本文回顾了标准布朗粒子在外势$V(x,t)$中运动的线性耗散系统的Feynman-Vernon模型,介绍了布朗粒子与热环境耦合的广义振子模型$v_{env}$ .运动环境中的扩散过程是人们感兴趣的,例如在研究超流体中的涡旋运动时。本文的出发点是考虑热环境的空间和时间不变性的振子模型的公式化[M。Patriarca,Statistical correlations in the oscillator model of quantum布朗运动,Il Nuovo Cimento B,111(1),61-72(1996),doi:10.1007/BF 02726201,arXiv:1801.02429],它具有有限的性质并且与经典极限一致。导出了运动环境中布朗粒子的朗之万方程和影响泛函。
2018-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bateman's dual system revisited: I. Quantization, geometric phase and relation with the ground-state energy of the linear harmonic oscillator
利用Feynman-Hibbs演化振幅公式,我们研究了一个阻尼谐振子与其时间反演像耦合的系统,称为贝特曼对偶系统。在经典理论的框架下,构造并讨论了该系统的含时量子态。相应的几何(Pancharatnam)相位的计算和发现是直接相关的基态能量的一维线性谐振子的二维系统减少在适当的约束下。
2001-03-18 hep-th quant-ph
Time evolution operator for a $\left\{ h(1) \oplus h(1) \right\} \uplus u(2)$ time-dependent quantum Hamiltonian; a self-consistent resolution method based on Feynman's disentangling rules
本研究针对含$\left\{ h(1) \oplus h(1) \right\} \uplus u(2)$结构的含时量子哈密顿量,运用费曼解缠规则自洽求解时间演化算符,将问题归结为复Riccati微分方程并给出闭式解,还分析了二维各向同性量子谐振子相干态的含时演化。
2023-07-19 quant-ph
On Fock-Bargmann space, Dirac delta function, Feynman propagator, angular momentum and SU(3) multiplicity free
利用Fock-Bargmann空间和谐振子的生成函数,通过简单的计算得到了谐振子的Dirac δ函数和Feynman传播子。借助于Wigner D矩阵元的Schwinger生成函数,我们导出了球谐函数的生成函数、二次变换的生成函数以及SU(2)、Legendre和Gegenbauer多项式的特征根的生成函数。我们还推导了SU(2)的3-j符号的vanderWearden不变量。利用Fock Bargmann空间及其复共轭,我们找到了3j符号的积分表示,级数的函数,并由性质推出了SU(2)的一组广义超几何函数,由Euler恒等式得到了Regge对称性。我们还发现6j符号的积分表示。我们找到了SU(3)多重数自由时的生成函数和3j符号的新表达式。我们的SU(3)公式是一个常数,SU(2)的3j个符号乘以。在这项工作中的计算只需要高斯积分,众所周知的本科生。
2010-07-06 math-ph math.MP quant-ph
Free Energy of Coupled Oscillators: Lamb Shifts and van der Waals Interactions
该研究通过泡利-赫尔曼-费曼定理推导热平衡下振子的亥姆霍兹自由能,并将其应用于兰姆位移与范德瓦尔斯相互作用的相关研究。
2023-06-13 quant-ph
Relaxation and pumping of quantum oscillator nonresonantly coupled with the other oscillator
本文给出了“孤立”振子的抽运和能量衰减机制。振荡器仅与相邻振荡器非共振耦合,相邻振荡器与热浴环境共振相互作用。在这些条件下,“隔离”振荡器开始与相邻振荡器的热浴环境相互作用。这一结论是基于相对于初始哈密顿量的反旋项导出的动力学方程,后者是两个振子的哈密顿量和其中一个振子的环境。
2019-07-08 quant-ph
Systems of coupled PT-symmetric oscillators
构造了PT对称耦合振子链的哈密顿量。它表明,如果损耗增益参数$γ$是均匀的所有振荡器,然后作为振荡器的数目增加,该区域的完整的PT对称性完全消失。然而,如果$γ$是局部的,在这个意义上,它减少了更远的振荡器,然后未中断的PT对称区域仍然存在,即使振荡器的数量接近无穷大。在连续极限下,振子系统由一对PT对称的波动方程描述,局域的损耗-增益杂质导致赝束缚态。它还表明,耦合振荡器的平面配置可以有多个不间断的PT对称区域。
2014-06-23 hep-th math-ph math.MP
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
Coupled Q-oscillators as a model for vibrations of polyatomic molecules
本文证明了两个$Q$变形振子的系统在最低阶近似下等价于两个完全相同的Morse振子的系统,该振子通过交叉非谐性耦合,使得总的哈密顿量具有su $_Q$(2)对称性,而交叉非谐性通常用于描述三原子分子的振动光谱。这种对称性也在莫尔斯振子的自非谐性和交叉非谐性强度之间建立了联系,这可以通过用变形的非谐振子代替$Q$ -振子来消除。推广到$n$振子是很简单的。高度对称的多原子分子的形式主义的适用性进行了讨论。
1997-01-21 quant-ph
Controllability of the coupled spin-half harmonic oscillator system
对二能级原子与量子谐振子耦合系统进行了控制论分析。我们表明,通过施加只有两个谐振频率的外场,可以产生任何所需的幺正算子。
2007-05-08 quant-ph
Feynman Paradox about the Josephson effect and a sawtooth current in the double junction
针对费曼约瑟夫森效应模型无法解释实际场景下直流约瑟夫森效应的问题,研究基于BCS理论推导耦合GL方程,揭示非线性耦合的关键作用,并在双结中得到费曼方法无法实现的锯齿电流结果。
2024-05-18 cond-mat.supr-con quant-ph
On the spectra of coupled harmonic oscillators
讨论了耦合谐振子的广义哈密顿算符的对角化,确定了束缚态存在的条件。我们考虑了两个和三个振荡器的特殊情况下,以前研究,并显示在后一个例子中的束缚态的条件,已被忽略在这个模型的早期治疗。
2020-03-29 quant-ph
Classical and quantum coupled oscillators: symplectic structure
我们考虑一组N线性耦合谐振子,并表明,这个问题的对角化可以放在几何方面。这里开发的矩阵技术允许在经典和量子制度的解决方案。
2005-10-03 quant-ph
Ground-state cooling of dispersively coupled optomechanical system in unresolved sideband regime via dissipatively coupled oscillator
在色散耦合振荡器的光机械冷却中,仅可能在分辨边带区域中达到振荡器基态,其中腔模线宽小于被冷却的机械振荡器的谐振频率。在本文中,我们表明,色散耦合系统可以冷却到基态在未解决的边带制度使用辅助振荡器,这是耦合到相同的光学模式通过耗散相互作用。辅助振荡器的谐振频率接近目标振荡器的谐振频率;因此,辅助振荡器也处于未分辨边带状态。我们只需要一个单一的蓝色失谐激光模式来驱动腔。
2016-04-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Markovian evolution of strongly coupled harmonic oscillators
我们研究如何建立耦合谐振子的马尔可夫演化模型,每个谐振子都与局部环境相互作用。当振子之间的耦合较弱时,耗散可以使用主方程中每个振子的局部Lindblad项来建模,就像通常所做的那样。当振荡器之间的耦合很强时,该模型可能变得无效。我们推导出一个主方程的两个耦合谐振子,这是受到个人热浴建模的谐振子的集合,并表明,这个主方程一般包含非本地Lindblad条款。我们比较由此产生的时间演化与通过本地Lindblad项为每个单独的振荡器耗散得到的,并表明,在这两种情况下的演变是不同的。特别是,这两种描述给出了不同的预测的稳定状态和强耦合振子之间的纠缠。这表明,当描述强耦合谐振子时,必须非常小心如何耗散建模,并且使用局部Lindblad项的描述可能失败。当试图产生强耦合量子系统的纠缠态时,这可能特别相关。
2014-12-16 quant-ph
Time dependent coupled harmonic oscillators
我们证明,通过使用量子正交函数不变量,我们能够解决耦合的含时谐振子的所有时间相关的频率是任意的。我们这样做,通过转换的相互作用的时间依赖的哈密顿量由一组酉算子。在传递中,我们表明,$N$时间依赖和耦合振荡器有一个广义正交函数不变,我们可以写一个Ermakov-Lewis不变量。
2019-05-21 quant-ph
The dynamics of a qubit coupled strongly with a quantum oscillator
在强耦合区重新研究了量子比特与量子振子耦合的动力学。在通常的简并微扰的基础上增加了非简并微扰,得到了新的结果。
2012-09-03 physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic preparation of squeezed states of oscillators and large spin systems coupled to a two-level system
我们研究了一个共振耦合到一个振子模或一个大自旋的单二能级系统。通过在振子或自旋上引入线性驱动项,系统的本征态发生性质变化,其基态演化为振子或自旋的压缩态。这种状态的鲁棒生成在许多应用于传感和量子信息处理的实验系统中是感兴趣的。
2018-12-07 quant-ph
Intrinsic decoherence dynamics in the three-coupled harmonic oscillators interaction
应用Milburn方程描述内禀退相干,研究了三耦合量子谐振子或量子化场的相互作用。我们给出了完整方程的显式解,即,超出了通常用于达到Lindblad形式的二阶近似。然后,我们计算了在初始相干条件下给定的一个模式的每个振子或模式的数算符的期望值,
2021-08-01 quant-ph
Variational collocation for systems of coupled anharmonic oscillators
本文应用配点法求出耦合振子系统定态薛定谔方程的数值解。利用离散化哈密顿量对尺度和角度参数的依赖性来获得精确结果的最佳收敛性。与从文献中得到的结果进行了仔细的比较,显示了本方法的优点。
2009-05-07 quant-ph
Sum Rule of Quantum Uncertainties: Coupled Harmonic Oscillator System with Time-Dependent Parameters
当弹簧常数和耦合常数为任意时变,振子处于任意激发态时,解析地导出了$N$耦合谐振子系统中的非线性$(Δx)^2$和$(Δp)^2$.当采用$N = 2$时,这些不确定性表示为两个单谐振子不确定性的算术平均值。我们称这种性质为“量子不确定性求和规则”。然而,当$N \geq 3$时,这种算术平均性质一般不被保持,但当且仅当$(N-1)$量子数相等时,它在$N$耦合振荡器系统中被恢复.我们的结果的推广到一个更一般的量子系统进行了简要的讨论。
2020-07-09 quant-ph
Heisenberg picture approach to the invariants and the exact quantum motions for coupled parametric oscillators
对于$N$耦合的广义含时振子,利用经典解得到了其初等不变量和广义不变量。对于广义不变量的数态和相干态,得到了位置和动量的不确定度。
1998-08-04 quant-ph
Study of geometric phase using classical coupled oscillators
我们说明了与耦合振子的经典系统的循环动力学的几何相位。我们用一个经典的耦合振子和一个两态量子力学系统之间的类比来表示等效希尔伯特空间上的振子的演化,这可以表示为一个球的表面上的轨迹。系统的循环演化导致相位的变化,其包括动态相位以及取决于演化几何形状的附加相移。设计了一个适合于高年级学生的简单实验,研究耦合振子循环演化过程中的几何相位。
2021-10-05 physics.ed-ph quant-ph
Coupled quantum oscillators within independent quantum reservoirs
利用模型哈密顿量和相应的海森堡运动方程,得到了两个量子耦合振子在独立热浴中的量子朗之万方程组.导出并分析了耦合振子的平均能量和平均相互作用能的表达式。的相互作用能与耦合常数的非单调依赖性的证明和解释。示出了作为热浴温度差的结果的量的非平凡依赖性。
2012-07-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence of Coupled Quantum Oscillators: Going Beyond the Caldeira-Leggett Approximation
我们使用Born-Markov近似计算了玻色子热浴中耦合谐振子系统的约化密度矩阵,并表明位置和动量的期望值像经典量一样演化。我们考虑的情况下,每个振荡器耦合到自己的水库,所有振荡器耦合到同一个热浴,指出这两个模型之间的差异。特别是,对于系统耦合到一个共同的水库,我们提出了一个不寻常的耗散机制,消失时,系统的动态gouverned由环境的低频模式(Caldeira-Leggett限制)。我们还解决了有趣的现象,杀虫剂诱导的相互作用。
2011-08-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum synchronization and correlation in bidirectionally and unidirectionally coupled optomechanical oscillators
光耦合光机械振荡器已被证明是一个多功能的实验资源,探索光机械同步和相关性。在本工作中,我们研究了两个具有两种不同拓扑结构的光耦合光机械振荡器中的量子同步和量子关联现象。在一种情况下,振荡器以可逆的方式与光子耦合,称为双向耦合,而在另一种情况下,光子被允许进入另一个振荡器,但不允许在相反的方向上交换回来,称为单向耦合。我们的结果表明,无论这些配置,当同步建立,两个振荡器也成为量子力学相关的有限程度的高斯量子不和谐。然而,我们发现,根据这些拓扑结构,同步和量子不和谐的行为在一个非常独特的方式。例如,在双向耦合光机械振荡器中,我们发现量子同步和不和谐都表现出类似舌头的图案,这是阿诺德舌头的量子模拟。然而,在单向耦合振子中,我们观察到了一种新的量子相位同步的阻塞行为,也称为量子同步阻塞,而量子不和谐未能映射这种异常行为。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph