Linear Canonical Transformations and the Hamilton-Jacobi Theory in Quantum Mechanics
研究了从经典力学的正则变换构造薛定谔方程解的两种方法。一种方法是从线性正则变换出发求解薛定谔方程,另一种方法是从满足经典力学中Hamilton-Jacobi方程的母函数出发求解。我们还表明,这两种方法导致相同的解决方案的薛定谔方程。
2004-10-22 quant-ph
Study on a Spinorial Representation of Linear Canonical Transformations
这是我们以前关于线性正则变换和量子理论相空间表示的工作的继续。它主要集中在描述的方法,允许建立旋量表示的线性正则变换。本说明书开始介绍一个合适的参数化的线性正则变换,允许代表他们与特殊的伪正交变换在算子空间。然后利用特殊的伪正交群与自旋群之间的关系推导出旋量表示的建立。研究了一维情形和一般多维情形。
2019-05-17 quant-ph
$\hbar$-independent Universality of the Quantum-Classical Canonical Transformations
在Weyl相空间表示的背景下,非酉可逆和酉正则变换的理论被制定。在相空间中证明了所有没有明确的$\hbar$依赖性的量子正则变换也是经典力学的,反之亦然。与一些早期的结果相反,它也表明,量子发电机和他们的经典同行是相同的和$\hbar$ -独立的。后者是一个强有力的结果,使经典正则变换理论和$\hbar$ -独立的量子变换理论处于平等地位。
2006-05-29 quant-ph
Inverting Time-Dependent Harmonic Oscillator Potential by a Unitary Transformation and a New Class of Exactly Solvable Oscillators
一个依赖于时间的酉(正则)变换被发现,它映射的哈密顿量的谐振子与依赖于时间的实质量和实频率的广义谐振子与依赖于时间的实质量和虚频率。后者可以通过另一个幺正(正则)变换而被简化为普通谐振子。一个简单的分析所产生的系统导致识别一个以前未知的类完全可解的时间依赖振荡器。此外,它示出了如何可以应用这些结果来建立一个典型的一些实和虚频率振荡器之间的等价。特别是它表明,谐振子的频率是恒定的,其质量随时间线性增长是正则等价的振荡器的频率变化从实到虚,反之亦然重复。
1996-11-27 hep-th quant-ph
Exact Solutions of the Schrödinger Equation with position-dependent effective mass via general point canonical transformation
通过点正则变换,得到了Rosen-Morse势和Scarf势的薛定谔方程的精确解.通过引入一个自由参数,给出了点正则变换的一般形式。使用两种不同形式的质量分布。得到了束缚态的能量本征值和相应的目标势的波函数随自由参数的变化关系。
2006-04-06 quant-ph
Applications of Canonical Transformations
正则变换的定义和讨论随着指数,相干和超相干向量。结果表明,单模和$n$ -模压缩算符是正则变换群的元素。在开放量子系统的背景下,通过研究浴压缩对系统退相干性质的影响,应用正则变换。分析了两个案例。在第一种情况下,浴由一个无质量玻色子场与浴参考状态是压缩真空态和压缩热态,而在第二种情况下,一个系统组成的谐振子与谐振子浴相互作用进行了分析与浴最初在压缩热态。
2004-10-26 quant-ph
Canonical Transformations and Squeezing in Quantum Mechanics
本文提出了一种研究量子力学正则变换的方法。我们的主要结果是:含时量子正则变换总是可以转换成压缩算符的形式。我们修改了这些运营商的主要性质方面的李群属性,其中两个如何可以结合起来,以产生另一个运营商的同一类,以及如何也可以分解和分割。在本文的第二部分中,我们展示了这个过程是如何非常好地适用于含时量子谐振子的。量子正则变换的系统构造问题也沿着狄拉克、维格纳和施温格的思想以及李最近的工作进行了讨论。主要结论是经典相空间变换可以保持在算符形式中,而量子正则变换的构造与经典正则变换的经典母函数没有明确的关系。我们提出了压缩算符的道路,而不是在经典母函数的指数指导下构造量子算符的旧道路。
2001-06-28 quant-ph
Non-Linear Canonical Transformations in Classical and Quantum Mechanics
$p$ -力学是一个相容的物理理论,它通过海森堡群的表示理论同时描述经典力学和量子力学。在本文中,我们描述了非线性正则变换如何影响$p$ -力学观测量和状态。利用这一点,我们展示了正则变换如何改变量子力学系统。我们寻求一个运营商的集合上的$p$ -力学可观的,它对应于经典的正则变换。为了做到这一点,我们推导出一组积分方程,当解决将给我们的相干态展开的操作。这些积分方程的动机来自Moshinsky和其他合作者的工作。我们考虑一些例子,并讨论使用这些方程的非双射变换。
2004-05-31 quant-ph
Dispersion Operators Algebra and Linear Canonical Transformations
本文研究了色散算子李代数、线性正则变换和量子力学相空间表示之间的关系。本文首先简要回顾了我们以前的工作,然后描述了色散算子代数,这是在相空间表示的框架内进行的。然后,引入线性正则变换,并将其与该代数联系起来。给出了所得结果的多维推广
2016-08-25 quant-ph
Canonical transformations applied to the non-free Landau electron
本研究将求解恒定磁场中电子薛定谔方程的幺正变换方法应用于非自由朗道电子,得到其波函数,并结合变换后哈密顿量的守恒性质分析波函数的物理意义。
2024-05-15 quant-ph
PT-symmetric Solutions of Schrodinger Equation with position-dependent mass via Point Canonical Transformation
在质量依赖于位置的Scarf势和广义谐振子势下,得到了薛定谔方程的PT对称解。通过使用自由参数应用一般点正则变换。使用三种不同形式的质量分布。得到了束缚态的能量本征值和相应的目标势的波函数随自由参数的变化关系。
2007-09-18 quant-ph
Canonical Transformations and the Hamilton-Jacobi Theory in Quantum Mechanics
基于与经典情形的类比,利用量子生成函数的思想,应用正则变换来构造量子Hamilton-Jacobi理论。导出了含时量子Hamilton-Jacobi方程的一个算符和一个c-数形式,并用于求量子问题的动力学解。本文讨论了量子力学的相空间图象与现有理论的联系。
2000-05-14 quant-ph
Canonical transformations in quantum mechanics
本文介绍了量子力学中坐标正则变换的一般理论。首先,该理论是在相空间量子力学的形式发展。它表明,通过变换一个星积,当传递到一个新的坐标系,可观测量和状态转换在经典力学,即,通过坐标变换将它们组合起来。然后将坐标变换的发展形式转化为量子力学的标准形式。此外,发达国家的理论说明特定类别的量子正则变换的例子。
2012-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Implications of invariance of the Hamiltonian under canonical transformations in phase space
我们观察到,在有效的生成函数形式主义内的正则变换的实施波动力学,非平凡的正则变换保持不变的形式的经典模拟的量子系统的哈密顿函数表现在其定态本征函数的积分方程。我们把自己限制在这些动力学对称性的子类中,对于这些动力学对称性,相应的有效生成函数是无量子修正的。我们证明,这种变换的无限家庭存在各种熟悉的保守系统的一个自由度。我们展示了如何几何的正则变换和对称性的有效生成函数可以被利用来牵制的精确形式的积分方程的稳态本征函数。我们恢复几个积分方程中发现的文献中的标准特殊功能的数学物理。最后,我们简要地讨论(与弦论有关的)1+1维标量场理论的推广。
1999-05-03 quant-ph
Hamiltonian models of multiphoton processes and four--photon squeezed states via nonlinear canonical transformations
我们引入非线性正则变换,产生有效的多光子下转换过程的哈密顿量,我们定义相关的非高斯多光子压缩态的相干态的多光子哈密顿量。我们详细研究了四光子过程和相应的非高斯四光子压缩态。压缩的实现、光场的统计特性以及相空间分布的结构表明,这些态实现了双光子压缩态的自然四光子推广。
2002-01-28 quant-ph
Extended covariance under nonlinear canonical transformation in Weyl quantization
非酉可逆以及酉正则变换的理论制定的上下文中Weyl的相空间表示。给出了分数线性变换、规范变换和切触(点)变换三种基本正则映射的变换核和相空间传播子的精确解。在非线性映射下,相空间表示被映射到另一个相空间表示,从而扩展了协方差的标准概念。这种扩展的协方差允许狄拉克-乔丹变换理论自然地从外尔量子化中的希尔伯特空间表示中出现。
2001-01-12 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Quadratic Quantum Hamiltonians: General Canonical Transformation to a Normal Form
利用Bogoliubov正则变换,线性耦合的量子谐振子系统可以对角化,当系统是动态稳定的。然而,这只是更一般的规范变换的一个特殊情况,即使系统是动态不稳定的,也可以执行。特定的正则变换可以将二次哈密顿量变换为规范形式,这极大地有助于阐明系统的基本物理。在这里,我们提供了一个自包含的审查的规范形式的二次哈密尔顿以及一步一步的指示,以构建相应的正则变换的最一般的情况下。在其他例子中,我们展示了如何标准的双模哈密顿与二次位置耦合,在稳定图,所有可能的正常形式对应于不同类型的动力学不稳定性。
2019-03-13 physics.class-ph quant-ph
Boson Sampling as Canonical Transformation: A semiclassical approach in Fock space
我们表明,多体(Fock)状态之间的复杂散射理论可以构建,使其经典极限是一个典型的变换,从而编码量子干涉的半经典形式的相关酉算子。基于这一思想,我们研究了在不同的多体态选择下所期望的不同相干效应,并给出了相应的跃迁几率的不同表示。通过这种方式,我们推导出散射过程的精确关系和表示,可以用来及时攻击与玻色子采样相关的问题。
2015-08-26 quant-ph
Constraints on the choice of position dependent effective mass and external potential for the existence of Lewis-Riesenfeld invariance and quantum canonical transformation
将Lewis-Riesenfeld -Ermakov(LR)构造含时相空间不变量的方法推广到具有含位置有效质量(PDEM)哈密顿量的一般量子系统.结果表明,只有一类特定的PDEM和一类特定的外部势才能以封闭形式表现LR不变算子。然后,我们确定了有关的PDEM和外部势的一类幺正含时量子正则变换,从而得到一个等价的与时间无关的PDEM哈密顿量。
2020-05-15 quant-ph
Time-Dependent Diffeomorphisms as Quantum Canonical Transformations and the Time-Dependent Harmonic Oscillator
研究了与位形空间含时双态映射对应的量子正则变换。一类特殊的这些变换对应于时间依赖的双曲型是用来确定一个以前未知的类完全可解的时间依赖谐振子。Caldirola-Kanai振荡器属于这一类。对于一般的含时谐振子,通过选取伸缩参数满足经典运动方程,得到了薛定谔方程的解.这个结果的一个简单的推广导致的薛定谔方程减少到一个二阶常微分方程,其特殊情况是辅助方程的Lewis-Riesenfeld不变理论。将时间演化算符表示为该方程的正实解的封闭形式,并计算了与时间相关的位置和动量算符。
1998-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
The Canonical Coset Decomposition of Unitary Matrices Through Householder Transformations
本文揭示了酉矩阵的标准陪集分解与Householder反射分解之间的关系。这些结果可用于通过Householder反射参数化酉矩阵。
2010-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Wigner Distribution Functions and the Representation of Canonical Transformations in Time-Dependent Quantum Mechanics
对于经典的正则变换,可以使用维格纳变换,从它们在希尔伯特空间中的表示传递到相空间中的核。在本文中,它将讨论如何时间依赖的不确定性的相应的时间相关的量子问题可以纳入到这个形式主义。
2008-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Algebraic structure of the Feynman propagator and a new correspondence for canonical transformations
研究了一般含时二次哈密顿系统的费曼传播子的代数结构。利用Lie代数方法得到了时间演化算符的正规序形式,然后利用“有序积内积分”(IWOP)方法导出了传播子,发现该传播子包含一个经典的母函数,从而证明了经典力学与量子力学之间的一种新的对应关系.
2007-07-31 quant-ph
Invariance of Witten's quantum mechanics under point canonical transformations
证明了Witten量子力学的超对称代数在给定的点正则变换下是不变的。证明了Witten超对称量子力学与种子哈密顿量可以是等谱的,也可以不是等谱的,并通过生成一类新的与种子哈密顿量不是等谱的精确可解超对称伙伴哈密顿量来说明我们的结果.
2019-06-22 math-ph math.MP quant-ph
Eliminating ground-state dipole moments in quantum optics via canonical transformation
通过正则变换,它表明它是如何可能重铸的分子非线性光学方程,以完全消除基态静态偶极耦合项。这种偶极子在非线性光学响应中当然可以发挥非常重要的作用,但是通过标准方法导出的方程,其中这些偶极子仅作为过渡时刻的特殊情况出现,证明是不必要的复杂。结果表明,消除基态静态偶极子有利于偶极子位移的结果在相当大的简化形式的非线性光学系数。在一个完全量子理论的处理,这样一个程序的有效性以前已被验证使用一个权宜的算法,其防御提供了一个高度复杂的证明。在本文中,它是如何一个典型的变换方法完全绕过这样的方法,它也提供了新的见解制定的量子场相互作用。
2003-05-01 quant-ph
When Canonical Quantization Fails, Here is How to Fix It
在狄拉克之后,正则量子化的规则包括经典和量子相空间变量的经典和量子接触变换。虽然存在任意的经典正则坐标变换,但对于某些类似的量子正则坐标变换,情况并非如此。这种失败是由于量子变量的刚性连接所产生的促进相应的经典变量从一个$c$ -数到一个$q$ -数。增强量子化过程中$c$ -数和$q$ -数的不同关系表明所有量子算符与所有经典正则坐标变换的相容性。
2016-12-01 math-ph math.MP quant-ph
Linear Canonical Transformations in Relativistic Quantum Physics
线性正则变换(LCT)在信号处理和光学中被称为某些有用的积分变换的推广。在量子理论中,它们可以被认为是保持表征坐标和动量算符的正则对易关系不变的线性变换。在这项工作中,考虑LCT的相对论量子物理的对称群的元素的可能性进行了研究,使用的协方差原理。洛伦兹变换和多维傅立叶变换是LCT的特殊情况,目前在相对论理论中考虑的一些主要对称群可以从LCT群的收缩中得到。它还表明,可以建立一个链接之间的旋表示的LCT和基本费米子的一些属性。这种联系导致了一种分类,这种分类表明了无菌中微子的存在,并有可能用单个场描述一代费米子。讨论了所得结果的一些可能的应用。这些结果特别有助于建立基本相互作用的统一理论。直观地说,LCT对应于能量-动量和时空的线性组合,与协变性原理相容。
2022-05-29 quant-ph
Canonical transformations and squeezing formalism in cosmology
正则变换在哈密顿力学中无处不在,因为它们不仅描述了相空间重新参数化下理论的基本不变性,而且还产生了系统的动力学。本文的第一部分研究了线性正则变换的辛结构。回顾显着的数学性质的辛群的教学方法后,我们介绍了压缩形式主义,并显示如何任何线性动力学可以铸造方面的不变表示。在第二部分中,我们将这些结果应用到宇宙学扰动的情形,重点研究暴胀过程中的标量场涨落。我们表明,不同的正则变量选择出不同的真空状态,这留下了一个模糊的观测预测,如果初始条件是在过去的有限时间设置。我们还讨论了如何有效的量子到经典跃迁的宇宙学扰动依赖于一组正则变量来描述它们。
2020-12-30 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Preentangling Quantum Algorithms -- the Density Matrix Renormalization Group-assisted Quantum Canonical Transformation
我们建议使用无参数的预纠缠作为量子算法的初始状态。我们将这一想法应用于电子结构问题,将Yanai和Chan [J. Chem. Phys. 124,194 - 106(2006)]的正则变换的量子化版本与完全活性空间密度矩阵重整化群相结合。这种新的处理器允许在量子处理器和经典处理器之间转移计算负担。在H $_2$ O,N $_2$,BeH $_2$和P4系统势能面的多参考点附近,我们发现这种策略比相应的广义酉耦合簇电路需要更少的参数.我们提出了一种基于酉线性组合的矩阵乘积状态的新算法,并将其与Ran在[Phys.Rev.A101,032310(2020)]中提出的顺序酉算法进行了比较。
2022-09-15 quant-ph
Mapping of non-central potentials under point canonical transformations
所有已知的精确可解的形状不变的中心电位是通过点正则变换相互关联的观察的动机,我们开发了一个代数框架,以表明类似的映射过程也存在于一类非中心电位之间。作为一个说明性的例子,我们讨论了广义库仑和振子系统之间的相互关系。
2002-11-20 math-ph math.MP quant-ph
Canonical Transformations in Crystals
线性正则变换的空间表示由Moshinsky和Quesne在1972年研究。几十年来,双线性哈密顿量一直是这类问题唯一精确可解的代表。在这项工作中,我们表明,Mello-Moshinsky方程可以精确地解决一类问题的离散对称性,导致确切的传播Wannier-Stark阶梯在一维和二维晶体。本文详细研究了三角形晶格中的粒子在含时电场作用下的运动。本文给出了一组更一般的任意格点的Mello-Moshinsky方程。
2013-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Functional integrals and inequivalent representations in Quantum Field Theory
本文在泛函积分方法的框架下讨论了量子场论中的正则变换。与普通量子力学相比,量子场论中的正则变换在数学上更加微妙,因为正则对易关系的酉不等价表示的存在。当一个人工作与功能积分,它不是立即清楚如何代数功能体现在形式本身。在这里,我们攻击这个问题,考虑在相干态泛函积分的上下文中的正则变换。具体地说,在线性正则变换的情况下,我们推导出一般的泛函积分表示的过渡振幅和配分函数措辞的新的正则变量。通过这一点,我们展示了如何在无限体积极限的正则变换诱导从一个表示的正则对易关系的过渡到另一个,并在什么条件下表示是酉不等价的。我们还考虑了配分函数,并推导出在两种不同的表示,其中,允许建立一个连续的相变连接的统计系统之间的能隙。我们通过讨论两个原型系统:弱相互作用玻色气体的van Hove模型和Bogoliubov模型来说明所概述的机制的内部工作原理。
2017-03-13 hep-ph hep-th math-ph
Non-autonomous Hamiltonian quantum systems, operator equations and representations of Bender-Dunne Weyl ordered basis under time-dependent canonical transformations
利用含时正则变换的优点,我们解决了伴随着非自治量子系统动力学的积分算子方程的问题。特别是,我们继续讨论的基本例子一维非自治动力系统享有的财产,他们的哈密顿量可以通过一个依赖于时间的线性正则变换映射到一个自治的形式,一个依赖于时间的乘法因子。我们处理的算子方程基本上在量子水平上再现了这些系统的经典可积性条件。在一维量子系统的伪微分算子的Bender-Dunne基中,求出了这类方程的算子级数形式解。推导的生成函数的系数中所涉及的\emph{minimal}表示的系列解决方案的考虑中的运营商方程是特殊的。我们还提供了明确的形式的运营商,实现任意线性变换的Bender-Dunne的基础上表示他们在初始Weyl有序的基础元素。然后,我们注意到,在两个基础上,即基础之前和之后的典型线性变换的行动,独立获得的最小解的匹配是完全实现的,只保留最低阶的贡献,在变换的Bender-Dunne基础元素的表达。
2015-10-23 math-ph math.MP nlin.SI
Position-dependent mass momentum operator and minimal coupling: point canonical transformation and isospectrality
经典和量子力学对应恒定质量设置,随着一些点正则变换,找到位置相关的质量(PDM)的经典和量子哈密顿量。通过与vonRoosPDM-哈密顿量的比较,证明了vonRoos的序模糊参数是严格确定的.实际上,消除了与冯·鲁斯PDM-哈密尔顿算子相关联的排序模糊性。因此,这在PDM动量算子的构造和识别中发挥了至关重要的作用。遵循相同的配方来识别经典和量子PDM-Hamilton的电磁相互作用的最小耦合的形式。结果表明,虽然最小耦合很可能继承了经典力学中的通常形式,但它在量子力学中却有一种必然不同的、至关重要的形式。在我们的点变换设置下,两个常用的矢量势中只有一个被发现是合格的,并且被认为是我们的说明性示例。
2018-10-16 math-ph math.MP quant-ph
Canonical equivalence of a charge in a time dependent, spatially-homogeneous electromagnetic field to a time-dependent perturbed oscillator
本文证明了静态或时变空间均匀电磁场中的粒子系统在规范和酉上等价于受微扰的谐振子,通过复合变换可积分初始问题,并指出其本征态表现为谐振子的纠缠态。
2023-06-26 math-ph math.MP quant-ph
Point Canonical Transformation versus Deformed Shape Invariance for Position-Dependent Mass Schrödinger Equations
利用薛定谔方程中位置相关质量(PDM)的存在与正则对易关系的变形之间的已知等价性,最近设计了一种基于变形形状不变性的方法来产生薛定谔方程精确可解的势和PDM对。这种方法提供了束缚态能谱,以及基态和前几个激发态波函数。然而,一般的波函数在显式形式上仍然是未知的,因为要确定它们,需要求解一个相当棘手的微分差分方程。在这里,我们表明,解决这个方程可以避免变形的形状不变性技术与点正则变换方法相结合,在一个新的方式。它包括利用我们以前对PDM问题能谱的知识来构造具有类似特征的定质量薛定谔方程,并从已知的定质量波函数推导出PDM波函数。最后,来自这两种方法的波函数的等价性进行了检查。
2009-04-15 math-ph math.MP quant-ph
Quantum oscillator and Kepler-Coulomb problems in curved spaces: deformed shape invariance, point canonical transformations, and rational extensions
从几个角度分析了常曲率$d$维空间中的量子振子和Kepler-Coulomb问题。在变形超对称框架下,相应的非线性势表现出变形形状不变性。利用点正则变换方法,将这两个变形的薛定谔方程映射到对应于一些形状不变势的常规薛定谔方程上,这些势的有理扩张是已知的.反点正则变换提供了弯曲空间中振子势和Kepler-Coulomb势的一些有理扩展。详细研究了球上振子和双曲空间中的Kepler-Coulomb势,证明了它们的推广与欧氏空间中已知的推广是一致的。非扩展和扩展的潜力之间的伙伴关系被解释在一个变形的超对称框架。这些扩展的潜力,是等谱的一些nonextended的显示变形形状不变性,这在开普勒-库仑的情况下,也通过翻译的程度的多项式中出现的有理部分分母放大。
2016-10-04 math-ph math.MP nlin.SI