Quantum spreading of a self-gravitating wave-packet in singularity free gravity
本文将首次研究自引力介观系统的波包如何在爱因斯坦广义相对论之外的理论中传播。特别地,我们将考虑一个没有幻影的无穷导数引力,它解决了势中的$1/r$奇点--使得势的梯度在非定域尺度内消失。我们将表明,量子波包传播速度更快的幽灵和奇异性的牛顿相比,相比,在实验室中的短距离引力的经典和量子性质,因此为我们提供了一个独特的场景在不久的将来。
2018-01-25 gr-qc quant-ph
Interpreting the time of decay measurement: phenomenological significance of the Bohm model
我们指出,传播的波包可能是显着的影响分析的实验,包括测量的衰变时间。特别是,我们讨论了迄今未开发的应用玻姆模型在适当考虑到非平凡的影响波包传播的CP破坏实验。
2000-11-10 quant-ph
Unusual wave-packet spreading and entanglement dynamics in non-Hermitian disordered many-body systems
非厄米性和退相在一种特殊的波包动力学中相互作用,在无序、相互作用和非对称(非互易)量子介质中实现了非常规的纠缠演化。以Hatano-Nelson模型为例,首先考虑波包在非厄米无序系统中的传播,以证明它与厄米系统的情况有很大的不同。有趣的是,级联一样的波包传播的埃尔米特的情况下被抑制在干净的限制和弱无序,而它的复活附近的局域化-离域过渡。在此基础上,我们分析了在相互作用非厄米模型中系统的纠缠熵的演化,揭示了纠缠熵随时间的非单调演化。我们阐明了退相在厄米和非厄米系统中纠缠熵时间演化中的不同作用,并表明多体动力学受不同于厄米情形的原理支配.结果的尺寸依赖性表明,随着无序度的增加,最大纠缠熵出现了不寻常的面积-体积-面积定律交叉。为了在坚实的基础上分析无序的影响,使用Hermitian极限作为基准,我们在分析中采用了准周期无序(Aubry-André模型)。
2022-01-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Numerical simulation of a macroscopic quantum-like experiment: oscillating wave packet
我们模拟了经典流体到类量子(超)流体的转换,通过应用广义量子势通过追溯回路。这个数值实验的例子中的情况下,一个非扩展的振荡波包的谐波势。我们发现一个量子类行为的签名是稳定的对各种扰动。
2006-10-23 quant-ph
Spread of wave packets in disordered hierarchical lattices
本文研究了广义Rosenzweig-Porter随机矩阵系综中波包在非遍历扩展态$1<γ<2$区域的传播。我们发现,尽管非平凡的分形维数$0 < D_{q}=2-γ<1$表征波函数统计在这个区域中,波包传播$\langle r^{2} \rangle \propto t^β$是由“扩散”指数$β=1$外的弹道制度$t>τ\sim 1$和$\langle r^{2}\rangle \propto t^{2}$在弹道制度$t<τ\sim 1$。这表明多重分形只在波包存活概率等{ \it local}量中表现出来,而在波包的大距离传播中不表现出来。
2017-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron wave packet evolution under the influence of random electric field
本文研究了外加高斯白噪声的确定性电场中电子波包的演化。给出了高斯初始波函数下平均概率通量的显式表达式。我们发现,噪声的加入增加了波包的扩展率,这对通量的幅度有显着的影响,并可能发挥破坏性和建设性的作用。这取决于外部确定性场的形式和幅度。
2016-04-28 quant-ph
Subdiffusion in wave packets with periodically kicked interactions
我们研究了一个特殊的驱动系统的量子动力学,玻色气体受到周期性的踢相互作用。在无限短井涌的极限下,该系统最近显示出波函数的快速指数扩展。在这里,我们研究这个问题的踢或任意的持续时间,并表明,在这种情况下,蔓延不是指数,而是subdiffusive在很长一段时间。这种现象源于井涌中动能和相互作用能之间的竞争,而这种竞争在δ井涌的极限中是不存在的。我们的分析进一步表明,指数扩散的崩溃发生在相对较短的时间,即使是非常短的踢,这表明,在实践中,亚扩散应该是更多的规则,而不是在这个系统中的例外。
2022-03-15 physics.atom-ph quant-ph
Lyapunov Spreading of Semi-classical Wave Packets for the Lorentz Gas: Theory and Applications
我们考虑粒子在$d$维Lorentz气体中运动的量子力学传播子,该气体具有固定的硬球散射体。为了评估这个传播子在半经典区域,并小于时间的Eschlafest,我们表示其对初始高斯波包的影响,在数量上类似于那些用来描述的指数分离的轨迹在经典版本的这个系统。这一结果与传播的波包的经典轨迹,其特征在于由积极的李雅普诺夫指数的分离率。我们考虑这些结果的应用,首先来说明周期轨道上的波包的波包自关联函数的行为。自关联函数可以与保真度或洛施图回波相关,对于微扰是粒子质量的小变化的特殊情况。一个精确的表达的保真度,适合这种扰动,导致分析结果有效的很长的时间间隔,成反比的质量扰动的大小。对于这样的扰动,我们然后计算半经典波包周期轨道上的长时间回波。本文还纠正了早期的量子回波计算,包括在本文的前一个版本。我们解释了这种修正的原因。
2006-02-23 cond-mat nlin.CD quant-ph
Wave-Packet Analysis of Single-Slit Ghost Diffraction
我们表明,单缝双光子鬼衍射可以很简单地解释通过使用一个广义EPR态的波包演化。在菲涅耳近似中,在x方向上行进的波的衍射可以根据横向(z方向)波包在时间上的扩展来描述。假设狭缝将光子波函数的横向部分截断到狭缝的宽度内。分析再现了双光子单缝鬼衍射的所有特征。
2015-08-21 quant-ph
Non-dispersive wave packets in periodically driven quantum systems
除了谐振子之外,量子波包通常随着时间的演化而扩散。我们在这里表明,使用系统的内部频率和外部周期性驱动之间的非线性共振,可以克服这种扩散,并建立非色散(或非扩散)的波包,这些波包是很好地本地化的,并遵循经典的周期轨道而不扩散。从量子力学的角度来看,非色散波包是Floquet Hamilton的时间周期本征态,局域在非线性共振岛中。我们讨论了产生非色散波包的一般机制,着重讨论了在微波场驱动下里德伯电子的电子运动中的简单实现。我们展示了这种波包的鲁棒性的模型一维以及现实的三维原子。我们考虑了它们的基本性质,如电离稳定性,特征能谱和长寿命。实验的要求,旨在观察这种非色散波包也被认为是。我们还讨论了原子和分子物理学中的其他相关现象以及该理论可能的进一步扩展。
2002-10-04 nlin.CD quant-ph
Quantum models of classical mechanics: maximum entropy packets
在以前的一篇论文中,已经开始了一个构建经典性质的量子模型的项目。本论文的结论是转向经典力学。对于给定的坐标和动量的平均值和方差,最大化熵的量子态被称为ME包。推广了高斯波包。给出了概率微积分中的配分函数方法在量子力学中的一个非平凡推广。量子变量的非对易性限制了它的实用性。在此基础上,得到了ME包状态算子的一般形式。找到了算子的对角表示,并给出了一种计算平均值的一般方法,它可以代替配分函数法。经典力学被重新解释为统计理论。经典的轨迹被经典的ME包所取代。如果坐标方差和动量方差的乘积远大于普朗克常量,则量子态近似经典态。因此,具有大方差的ME包比高斯波包更好地遵循它们的经典对应物。
2009-05-12 quant-ph
The effective Hamiltonian which governs the propagation dynamics of nonspreading wave packets
我们讨论了非扩展波包的传播动力学。我们把哈密顿量分解成两部分。第一部分使得波包是其瞬时本征态,因此与包的传播无关。第二部分被证明是有效的哈密顿量管理的运动包的经典和量子力学。因此,类似于埃克塞特定理,非扩展波包提供了另一个直接连接量子力学和经典力学的观点。这种分析也适用于非平方可积包,如艾里包。
2013-06-06 quant-ph
Wave Packet under Continuous Measurement via Bohmian Mechanics
利用玻姆力学,给出了连续测量下波包动力学的一种新的量子力学描述。该方程的解是通过波包方法找到的,该方法在经典变量与描述质心动力学的量子变量和波包宽度之间建立了直接相关性。本文所提出的方法给出了一个比较清晰的图片比方法使用限制路径积分和主方程的方法。这项工作显示了如何经典混沌的极不规则特征可以与原子尺度上现象的平滑和波动性质相协调。证明了连续量子测量下的波包同时具有混沌和非混沌的特征。计算了经典粒子和量子波包质心运动轨迹的李雅普诺夫特征指数,证明了它们的混沌性是相同的。尽管如此,波包的宽度表现出非混沌行为,并允许通过瞬态收缩态击败标准量子极限的可能性。
2010-01-25 quant-ph
The evolution of quantal uncertainties in at most quadratic potentials
研究了至多二次势中任意形状波包的动量和位置不确定性随时间的演化。我们考虑所有可能的情况下的潜力和初始条件。这样做,我们看到,混合不确定性和高斯波包,此外啁啾是方便和重要的工具,以确定不确定性动力学的特性特征。特别注意的是波包的扩展和缩小。
2011-12-04 quant-ph
Characteristic times for thermal wave packets in dissipative Bohmian mechanics: the parabolic repeller
在耗散玻姆力学中,热波包被用来分析通过抛物反射器的透射几率和特征时间。热到达,停留,传输和反射时间的定义和计算通过使用麦克斯韦-玻尔兹曼分布的入射粒子的初始速度。被认为是内的Caldirola-Kanai和Kostin的方法,其中使用的线性和非线性框架,分别耗散。初始参数的选择,只有一个耗散隧穿动力学在零温度下,在任何非零温度,传输不仅通过隧穿。
2018-10-02 quant-ph
Fisher information, nonclassicality and quantum revivals
利用基于Fisher信息的非经典性测度研究了波包恢复和分数恢复。特别是,我们表明,最初的高斯波包在量子弹跳器和在无限方井的扩展和再生,分别对应于高和低的非经典值。这一结果符合物理预期,即在量子复兴时,波包几乎恢复其初始形状,随后经典运动暂时恢复。
2014-09-19 quant-ph
An approach to construct wave packets with complete classical-quantum correspondence in non-relativistic quantum mechanics
介绍了一种在一维非相对论量子力学中构造具有完全经典对应和量子对应的波包的方法。首先,我们考虑两个总能量相等的相似振子。在经典域中,我们可以很容易地求解这个模型,得到变量空间中的轨迹。量子水平上的这幅图等价于一个双曲型偏微分方程,它给了我们选择初始波函数及其初始斜率的自由。利用这一自由度,我们提出了一种方法来选择一个适当的初始条件,这是独立于振子的形式。然后,我们构造了某些情况下的波包,并表明这些波包密切遵循整个经典轨迹和峰值上。此外,我们使用德布罗意玻姆解释的量子力学量化这种对应关系,并表明,由此产生的玻姆轨迹也是在一个完全的协议与他们的经典同行。
2009-01-27 quant-ph
Minimal Position-Velocity Uncertainty Wave Packets in Relativistic and Non-relativistic Quantum Mechanics
我们考虑具有一般能量-动量色散关系$E(p)$的自由粒子的波包。波包的扩展由速度$v = \p_p E$决定。位置-速度不确定性关系$Δx Δv \geq {1/2} |< \p_p^2 E >|$被最小不确定性波包$Φ(p) = A \exp(- αE(p) + βp)$饱和。除了对应于非相对论色散关系$E(p) = p^2/2m$的标准最小高斯波包外,本文还对晶格色散关系$E(p) = - \cos(p a)/m a^2$和相对论色散关系$E(p) = \sqrt{p^2 + m^2}$的最小位置-速度测不准积波包的传播进行了解析计算。本文还讨论了相对论性运动波包的升压特性以及波包在膨胀宇宙中的传播。
2009-07-29 hep-th math-ph math.MP
Long-lasting Exponential Spreading in Periodically Driven Quantum Systems
利用一个与冷原子实验相关的动力学模型,我们证明了波包在动量空间中的持久指数扩展是可能的。数值结果解释通过一个伪经典映射,定性和定量。我们的研究结果可能的应用进行了简要讨论。
2012-01-12 nlin.CD quant-ph
Gaussian wave packets in phase space: The Fermi g_F function
任何纯量子态都可以用它的波函数psi(q)或Fermi函数g_F(q,p)等价地表示,其中q,p坐标和系统的共轭动量是系统的坐标,我们证明了高斯波包可以用曲线g_F(q,p)=0方便地在相空间中可视化.然后计算了高斯包自由演化、在常外力或简谐力作用下g_F=0曲线随时间的演化。因此,在相空间中很容易解释数据包的扩展或收缩。最后,我们讨论了一个测量位置-动量关联的格丹肯棱镜显微镜实验。这个gedanken实验,加上著名的海森堡显微镜和冯诺依曼速度计,足以完全确定高斯包的状态。
2008-12-08 quant-ph
Quantum mechanical analysis of the equilateral triangle billiard: periodic orbit theory and wave packet revivals
利用等边三角形无限深势阱(或台球)的能量本征态是封闭形式的这一事实,利用周期轨道理论和波包的短期半经典行为,我们研究了能量本征态谱和经典封闭路径之间的联系.我们还讨论了波包的恢复,并表明有确切的恢复,对于所有的波包,在时间由$T_{rev} = 9 μa^2/4\hbar π$,其中$a$和$μ$是一边的长度和质量的点粒子分别。我们发现了额外的情况下,确切的复苏与较短的复苏时间为零动量波包最初位于特殊的对称点内的台球。最后,我们讨论了等边($60^{\circ}-60^{\circ}-60^{\circ}$)三角形的简单变化,如半等边($30^{\circ}-60^{\circ}-90^{\circ}$)三角形和其他“折叠”,它们具有相关的能谱和复兴结构。
2003-07-08 quant-ph
Spontaneous emission of a photon: wave packet structures and atom-photon entanglement
本文在三维空间中对原子的光子自发发射进行了理论描述,初始波函数取有限大小的波包。反冲和波包扩展被考虑在内。总的原子-光子波函数被发现在动量和坐标表示作为初值问题的解决方案。结果表明,在这种过程中产生的原子-光子纠缠与原子和光子波包的结构密切相关,可以用符合和单粒子测量方案测量。两个预测的效果,在高纠缠的条件下,出现的符合波包的异常变窄,并在不同的条件下,单粒子波包的异常加宽。建立了光子和原子单粒子宽度与符合波包宽度之间的基本对称关系。讨论了它与著名的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(Einstein-Podolsky-Rosen)方案的关系。
2004-12-14 quant-ph
Double humped states in the nonlinear Schroedinger equation with a random potential
研究了具有随机势的非线性薛定谔方程(NLSE)中双峰态在波包扩展中的作用,揭示了其扩展机制。与双阱势的NLSE进行了比较。非线性效应对双峰态的影响有两个独立的方面:与其它态的耦合和破坏。这些影响之间的相互作用进行了讨论。
2009-08-26 quant-ph
Wave packet landscape in open quantum systems
Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
研究线性开放量子系统中波包展开的长期行为,通过量子景观方法揭示扩散、局域化和坍缩的统一起源,基于协方差空间的对称结构。
2026-06-18 quant-ph
Decoherence-induced wave packet splitting
我们提供了一个直观的解释的光学斯特恩-格拉赫效应(OSGE)的着装状态的观点。我们还分析了原子阻尼对OSGE的影响。我们表明,原子阻尼也导致波包分裂,在一个非机械的方式,而不是机械的相干过程。
2001-08-01 quant-ph
Relativistic quantum walks
通过探讨一维狄拉克方程与量子行走之间的深层联系,解释了量子干涉在量子行走中的物理作用。结果表明,量子步行者的概率密度的时间演化,最初定位在晶格上,是直接类似于相对论波包扩散。解析波包解揭示了离散时间量子行走和连续时间量子行走之间的惊人联系。
2006-06-06 quant-ph
Fourier Optics and Time Evolution of De Broglie Wave Packets
本文证明了在菲涅耳近似有效的条件下,z向传播的波的衍射和干涉可以用横向(x,y)-波包在时间上的扩展来描述。演化的波包产生与标准光学器件给出的相同图案所需的时间对应于量子穿过光学装置的时间。这一观点可能在波动力学和量子物理教育中提供有趣的线索。
2012-04-05 physics.ed-ph quant-ph
Quantum versus classical quenches and the broadening of wave packets
本文分析一维势场猝灭后量子概率密度的时间演化,并与经典统计力学比较,给出谐振子情形的解析结果及自由波包展宽,借助 Wigner 函数说明 Gaussian 波包例子的特殊性。
2024-06-17 quant-ph
Coherent polychotomous waves from an attractive well
通过数值计算和解析计算,发现了一维势阱中波包散射的一种新效应.对于比阱宽窄的波包,散射通过能量几乎为零的准束缚态进行。从井中反射的波是多波(多峰)单色且相干的训练。所发射的波是扩展的平滑波包。对于低平均速率的数据包,这种影响很强,而对于宽数据包,这种影响消失。
1998-09-16 nucl-th quant-ph
Stochastic Bohmian mechanics within the Schrödinger-Langevin framework: A trajectory analysis of wave-packet dynamics in a fluctuative-dissipative medium
本文从量子流体力学的观点出发,对薛定谔-朗之万或科斯京非线性微分方程进行了玻姆分析,研究了环境的热涨落对波包动力学的影响.这样,在从Kostin方程得到Schrödinger-Langevin-Bohm方程之后,研究了它在简单但物理上有洞察力的系统中的应用,例如Brownian-Bohmian运动,重力场中的运动和通过抛物反射器的传输。如果假定概率密度为随时间变化的高斯分布,则热涨落和热波包的影响导致Bohmian随机轨迹。从这个轨迹为基础的分析,量子和经典的自由粒子的扩散系数,热到达时间的线性电位和传输概率和特征时间,如到达和停留时间的抛物型反射器,然后提出和讨论。
2019-04-11 quant-ph
Bohmian Trajectories of Airy Packets
贝里和巴拉兹在1979年发现,自由粒子的薛定谔方程允许非色散和加速的艾里包解,这一发现令量子力学的民间传说大吃一惊。多年来,这类有趣的波包在光学和原子物理学的相关领域引发了大量的理论和实验活动。在Bohmian力学框架下,给出了含时二次势薛定谔方程的Airy波包解的新特征.特别是,我们提供了一些见解的问题,通过计算相应的Bohmian轨迹。它表明,通过使用一般的时空变换,这些轨迹可以显示一个独特的各种情况下,取决于在艾里波包中的单个粒子的初始位置。此外,我们在这里报告了无数的非平凡Bohmian轨迹相关联的艾里波包。这些新的特点是值得介绍的主题的理论民俗的事实,即由薛定谔方程控制的量子力学艾里波包的演变是类似的有限能量艾里光束满足傍轴方程的传播。光学和原子物理的大量实验表明,艾里光束的动力学特性与实验装置的初始参数和结构密切相关。
2014-05-05 quant-ph
Instantaneous Spreading and Einstein Causality in Quantum Theory
在非相对论性的量子力学中,一个自由粒子的波函数,最初在一个有限的体积中,立即扩展到无穷大。在非相对论理论中,这是无关紧要的,但我们表明,在相对论量子理论中可以发生同样的瞬时扩散,并且在相距很远的系统中跃迁概率可以瞬时变为非零。我们讨论这如何影响爱因斯坦因果关系。
1998-09-11 quant-ph
The Evolution and Revival Structure of Localized Quantum Wave Packets
定域量子波包可以在各种物理系统中产生,并且是原子、分子、化学和凝聚态物理中许多当前研究的主题。它们特别适合于研究量子力学系统的经典极限。定域量子波包的运动最初遵循相应的经典运动。然而,在大多数情况下,量子波包传播并经历一系列的崩溃和复苏。我们提出了一个通用的处理波包的演变,我们提供的条件下,各种类型的复兴发生在理想的形式。讨论的水平适合于量子力学的高年级本科生或研究生一年级的课程。提供了不同类型的复苏结构的明确的例子,并讨论了物理应用。
1995-10-27 quant-ph
Wave Packet Sizes in Quantum Mechanical Scatterings: New Perspective
Hokkaido University(北海道大学);Keio University(庆应义塾大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本文针对量子力学散射中依赖环境与实验条件的波包尺寸,结合束缚态与传播波包的尺寸决定因素,开展系统分析,为相关研究提供新视角。
2026-10-28 hep-ph quant-ph
Theory of controlled quantum dynamics
我们介绍了一个一般的形式主义,基于随机制定的量子力学,获得本地化的准经典波包作为动态控制系统,为任意的非谐势。控制一般是线性的,它相当于引入额外的二次和线性的时间依赖项到给定的潜力。通过这种方式,人们可以为一般系统构造以恒定色散移动的相干数据包,或者动态压缩数据包,其扩展始终保持有界。在标准的操作框架中,我们的计划对应于一个适当的推广的位移和标度算子,产生的谐振子的相干态和压缩态。
1997-02-20 quant-ph
On the classical limit of Bohmian mechanics for Hagedorn wave packets
我们用玻姆轨线来考虑量子力学的经典极限。对于Hagedorn定义的波包,我们证明了Bohmian轨迹以概率收敛于牛顿轨迹。
2010-08-16 math-ph math.MP quant-ph
The wave packet - a universal quantum object
总结了波包在分子能级上的理论描述。我们回顾了可以研究的各种量子力学效应以及可以在该系统上验证的模型。这证明了我们的主张,即波包构成了一个普遍的量子对象。
1997-09-08 quant-ph
Wave packet transmission of Bloch electron manipulated by magnetic field
研究了布洛赫电子的波包回复现象,并探讨了如何用磁场控制布洛赫电子的波包回复以实现量子信息传输。结果表明,单电子系统可以被量子化的磁通量调制到线性色散区,然后电子波包可以在不扩散的情况下进行传输,而电子波包的局域分量可以在线性色散区中进行传输。该特征可用于执行在自旋的极化中编码的量子信息的高保真传输。在线性近似之外,重定域和自干涉作为量子相干性的新现象出现。
2005-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Emergence and Collapse of Quantum Mechanical Superposition: Orthogonality of Reversible Dynamics and Irreversible Diffusion
基于量子系统的建模与(经典)非平衡态热力学的帮助下,叠加原理的出现和崩溃都在同一个框架内理解。两者都取决于在关键的方式上是否保持平均正交性之间的可逆薛定谔动力学和不可逆的扩散过程。此外,当处理单个自由高斯波包时,所述正交性已经完全发挥作用。在一个应用中,量子力学的“衰减的波包“被证明是简单地从亚量子扩散与特定的扩散率随时间变化,由于粒子的热环境的变化。因此,高斯波包的精确量子力学轨迹分布和速度场,以及玻恩定则,都是完全从经典物理学推导出来的。
2010-04-26 quant-ph
Unsupervised learning for the systematic identification of nondispersive wave packets in driven helium
Universidad del Valle(德列瓦列大学);Centre for Bioinformatics and Photonics—CIBioFi, Universidad del Valle(生物信息学与光子学中心—CIBioFi,德列瓦列大学);Quantum Technologies, Information and Complexity (QuanTIC), Universidad del Valle(量子技术、信息与复杂性研究中心(QuanTIC),德列瓦列大学)
本文提出一种基于Floquet描述的无监督学习方法,通过卷积神经网络对量子态进行低维嵌入和聚类,自动识别驱动氦原子中的冻结行星态和非色散波包,无需先验标签。
2026-05-25 quant-ph
Quantum measurement and decoherence
根据量子测量理论定义的分布函数与量子朗之万方程的结果相结合,讨论了量子布朗运动中的退相干。得到了一对波包的波包扩展和相干衰减的封闭表达式。结果是准确的线性无源耗散的背景下。结果表明,与目前广泛接受的信念,退相干可以发生在高温下的耗散的情况下。表达式的消相干时间与耗散和不耗散得到不同的那些出现在前面的讨论。
2003-01-13 quant-ph
Optimal control for manipulating vibrational wave packets through polarizability interactions induced by non-resonant laser pulses
本文基于最优控制理论研究利用非共振激光脉冲诱导的极化率相互作用操控分子振动波包,针对I2的B态系统考察了选择性布居转移、波包整形和波包形变抑制三类目标,发现最优解为与振动动力学协同利用量子干涉的NR脉冲序列。
2023-10-25 quant-ph
Quantum wave packet revivals
量子系统中波包复苏现象的数值预测、理论分析和实验验证在过去的15年里蓬勃发展。量子复兴的特征是最初局域化的量子态,它们具有短期的准经典时间演化,然后可以在几个轨道上显著地传播,只是后来以量子复兴的形式重新形成,其中传播本身反转,波包重新局域化,并且半经典周期性再次明显。将初始波包重新定位成初始包的多个较小副本(“迷你包”或“克隆”)也是可能的,从而引起部分恢复。表现出这种行为的系统是量子力学中具有量子化能量的束缚态的时间相关干涉现象的基本实现,因此在物理和化学社区中引起了广泛的兴趣。我们回顾了量子波包结构的理论机制,导致在一个(或多个)量子数(s)的系统中存在的复苏和分数复苏,以及讨论如何在能量本征值谱的经典周期和复苏时间的信息编码。我们讨论了一些一维模型系统的复苏行为,包括无限深阱,量子弹跳器,和其他,以及一些二维可积量子台球系统。最后,我们简要回顾了原子、分子和其他系统中波包复苏的实验证据,以及凝聚态和光学系统中的相关复苏现象。
2004-01-07 quant-ph
Projectile motion of surface gravity water wave packets: An analogy to quantum mechanics
我们研究了高斯表面重力水波包的演化过程中发生的波函数的相位贡献与非零的初始动量传播的存在和不存在一个有效的外部线性势。我们的方法利用了这样一个事实,即与物质波相反,水波允许我们测量它们的振幅和相位。
2021-01-14 physics.flu-dyn quant-ph
The passage of a vortex electron over an inclined grating
本文研究了非傍轴区带电四极矩的成形电子波包倾斜通过导体光栅产生的Smith-Purcell辐射。非对称波包的扩展引起辐射场的四极校正。虽然非傍轴校正保持小,它们动态增强的电子与光栅的长度超过包的瑞利长度的相互作用期间。为了简化可能的实验设置,这样的效果可以测量,我们研究这些效果的依赖性的倾斜角,即包的平均速度和光栅的表面之间的角度。存在最小角度,使得多极展开在光栅表面处始终保持有效。在这种情况下,四极子对Smith-Purcell辐射的贡献可以成为主导,这代表了经典点状电子不可能实现的一种新的量子效应。因此,波包形状(涡旋结构或非球形形状)的影响,可以通过比较在单电子制度的光栅的不同取向的辐射实验观察。
2021-12-23 quant-ph
Visualizing the collapse and revival of wavepackets in the infinite square well using expectation values
我们研究了无限深方势阱中波包的短期、中期和长期时间依赖性。除了强调波包复兴的出现之外,即,在扩展波包重新形成接近其初始形状和宽度的情况下,我们还详细检查了到塌陷阶段的方法,其中位置空间概率密度几乎均匀地分布在阱上。我们专注于可视化这些现象的位置和动量空间,以及通过以下的时间依赖的期望值和位置和动量的不确定性。我们讨论的时间尺度波包崩溃,使用自相关函数分析,以及专注于期望值,并找到两个相关的时间尺度,描述不同方面的衰减阶段。在附录中,我们简要地讨论了波包的复苏和崩溃,在一个更一般的,一维幂律势$V_{(k)}(x) = V_0|x/a|^k$,它插入之间的情况下的谐振子($k=2$)和无限的井($k=\infty$)。
2003-07-06 quant-ph
Continuous-time quantum walks on a defective lattice: Boosting the spreading of delocalized states through Parrondo's strategy
Universidade do Estado de Santa Catarina(圣卡塔琳娜州立大学);Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学)
该研究针对含单个缺陷的一维晶格上的连续时间量子行走,通过在两种不利缺陷构型间交替的Parrondo策略,提升了离域态的量子输运效率,揭示了其中的Parrondo悖论现象。
2026-08-04 quant-ph
Analytical Approach to Wave Packet Dynamics of Laser-Driven Particles beyond the Dipole Approximation
提出了一种研究激光驱动粒子的量子机械波包动力学的解析方法。本文求解了电子在任意形状的线偏振平面波中的含时薛定谔方程。该计算超越了偶极子近似,从而包括磁场效应,如波包剪切。建立了随时间变化的波包宽度及其方向的解析表达式。这些允许一个简单的理解的波包动力学。
2005-04-25 quant-ph
Quantum mechanics in phase space: First order comparison between the Wigner and the Fermi function
Fermi g_F(x,p)函数提供了一种概念上不同于基于Wigner函数W(x,p)的量子力学的相空间描述。本文证明了对于峰值波包,g_F(x,p)=0曲线近似对应于Wigner函数的相空间轮廓水平,并对波包的大小和形状提供了满意的描述。我们的结果表明,费米函数是一个有趣的工具,研究量子涨落的半经典制度。
2009-09-08 quant-ph
Communicating with a wave packet using quantum superarrival
对入射到瞬态势垒上的传播波包的分析处理揭示了一种违反直觉的量子力学效应,其中,对于特定的时间间隔,时变传输概率{ \it超过}(“超到达”)波包自由传播的时变传输概率。发现势垒扰动信息在波包中的传播速度可以超过波包的群速度。一个有趣的含义,这种效果的信息传递进行了分析,通过显示一对一的对应关系的强度的障碍和“superarrival”的大小。
2010-11-01 quant-ph
Multifractality of quantum wave packets
我们研究了一个版本的数学Ruijsenaars-Schneider模型,并重新解释它的物理,以描述在一个系统中的量子波包随时间的扩展,多重分形可以通过改变一个参数。我们比较了不同的方法来衡量的多重分形的波包,并确定了最好的一个。我们发现多重分形随着时间的推移而减少,直到它达到一个渐近极限,不同于特征向量的多重分形,但与它有关,因为是减少的速度。我们的研究结果可以指导多重分形存在于量子系统中的实验情况的研究。
2012-11-30 cond-mat.dis-nn nlin.CD quant-ph
Wave Packets Propagation in Quantum Gravity
通常量子力学中的波包展宽是波在其中传播的介质的色散行为的结果,本文在量子引力的广义不确定原理(GUP)框架下考虑波包展宽问题。在GUP的背景下导出了新的色散关系,并表明存在引力诱导色散,这导致波包的更宽。作为这些色散关系的结果,得到了一个广义Klein-Gordon方程,并给出了解释。
2005-07-03 quant-ph
Revivals of Quantum Wave Packets
我们提出了一个通用的治疗波包复苏的量子力学系统。这种治疗允许某些理想的复兴类型的分类。例如,一维盒子中粒子的波包显示出完美的复兴。我们还研究了能量依赖于两个量子数的量子系统的波包的复活结构。这些系统中的波包在初始运动中表现出量子拍频以及新型的长期复苏。作为一个例子,我们考虑一个粒子在一个二维盒子的复苏结构。
1997-11-25 quant-ph
On Scattering of 1-D Wave Packets
本文给出了用波包描述入射中子的一维势垒散射问题的精确解。为了帮助介绍我们的方法,我们花了一些时间对波包如何出现在标准量子力学(SQM)中进行了基本的回顾,注意工作理论的解释方面,一方面是熟悉的,另一方面是历史上的争论,混乱和误解。还包括几个附录,以解决各种数学问题,可能对一些读者有帮助。
2018-11-14 quant-ph