任意算子的写出方法总结算子从数学上讲具有高度的抽象性其物理.DOC

任意算子的写出方法总结算子从数学上讲具有高度的抽象性其物理.DOC

  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
任意算子的写出方法总结算子从数学上讲具有高度的抽象性其物理

任意算子的写出方法总结 算子从数学上讲具有高度的抽象性,其物理意义十分明显,跟物理实际联系的高度紧密,应用起来非常方便,是研究物理理论不可或缺的工具。对于任意的完备状态空间,我们都可以在状态之间建立算子。当我们找到能够反映物理事实的机理描述,那么剩下的工作就是进行数学建模,这时我们可以根据文献已有的理论工具,进行建模。例如当我们发现这是一个概率性的问题,我们可以纳入到统计学理论中,如果这是一个经典的动力学问题,我们可以采用哈密顿或者拉格朗日的理论处理。若是一个量子力学过程,我们可以采用海森伯或者薛定谔方程来处理,(注意海森伯和薛定谔波动理论两个有区别,例如瞬时问题,海森伯理论就处理不了。一些纯粹量子效应实验明显的表明费曼的路径积分的好处,路径积分有着更为深刻的物理意义,量子运动的规律看起来更像是几率幅的运动,可是几率幅根本就没有时间的概念!这个运动一定不是任何经典的运动。例如想当然的去思考光子的速度,相位,偏振问题,尤其是光子的速度问题Feynman曾经多次谈到这个问题,光子根本就不需要速度的概念!任何经典的思维在光子层次上都是要慎重的)。薛定谔的方程运用思路仍然是写出量子化后的哈密顿量、微分方程加边界条件的近乎刻板的思路,因为边界条件是选模的根本机制,具体的应用可以查阅孙昌璞等人的《微腔量子电动力学的基本概念与方法》[1],该文献给出了一个出色的应用范例。Dirac的BRA-KET使量子力学各个理论归结为表象理论,同时大大的简化了量子力学处理的难度。这是以往的处理思维,现在不必考虑的这么细致,因为我们有了算子。无论是哪个方法体系,我们总可以通过构造算子的方式,先把物理作用或结果,用算子抽象出来。我们可以抛开具体的理论体系的束缚,考虑算子这是解决物理问题,最为直接的方法。本文说明一个合适的算子如何写出的问题。 算子如何写出,尤其是量子力学量子信息学上的算子如何写出?目前很难用一种方法说的清楚。需要不断的总结和补充,为了以后研究的方便,我对近期内看到的算子的写出办法进行总结。由于我们研究的体系一般为玻色子(费米子,仅仅是代数体系不同而已),所以谈到的第一种构造方法就是用玻色子中的产生和消灭算子,构建算子。一个严格的算子写出方式可能是多种多样的,但是算子是否是符合要求的,必须放到空间变换中检验,才能决定。(还是没有说明白我们为什么需要算子,以及算子的优越性,从旋转算子对一个作用过程的描述上讲起最好。再找几个实际的例子作为证据) (1)用,构建一般的算符 算子的最大的好处就是算子也可以构成一个空间,从而在空间之间建立映射,也就是说,算子符合某种运算关系,所以算子可以表示另外的算子。找到更普遍的能够表示其它算子的算子,就是说一个简洁而优美的算子是我们真正需要的。显然产生和消灭算子比较于动量和位置算子更具有简洁性。而且符合一个核心运算体系,就是Bose代数,具有优美的对称性。对于该方法的建立,可以采用一个例子来说明:(1)相移算子(或者位移算子) [2] ,如果想熟练应用Bose算子,就必须知道,数理来源,和物理意义,还有就是Bose代数的基本运算和基本定理。很显然在分析谐振子模型的时候,我们从动量和位置两个经典概念出发,写出了简正模空间下,的哈密顿量的表示,由于动量和坐标在哈密顿力学中满足哈密顿正则方程,所以动量和坐标叫做共轭变量,这样的共轭变量,(动量或坐标都是可测的量,属于厄米算子)但是它们还是不够抽象,表示其它的算子不够方便,于是我们引入了另外一对共轭变量就是,,这对算子更抽象,且满足很简单的Bose代数,因而表示起来更简洁,更优美。要知道Bose代数描述了一大类的粒子特性。而且这对不对易量的本征态竟然对应着相干态。那么,如何引入的呢?郭光灿著的量子光学[3],补充式有一个详细的推导 因式化的过程,体现了两个思想,其一是要找到一对满足玻色代数的算子,其二体现出共轭量的不对易性。就是海森伯的不对易方程,表示成Dirac表示(这里和代表的是一类共轭量,不是特指坐标和动量) ,这是验证算子是否是量子化得条件。仔细验证,发现满足Bose代数,现在,的数学过程已经找到,其物理意义是什么呢?算子只有拿到特定的表象下才有其更明确的物理意义,相干态正是非厄米的,的本征态,即在相干态表象下,相干态被作用后仍然是相干态,非厄米算子变成了一个虚数的关于量子的全部信息。但是虚数不能直接测量。其它的厄米算子都要表示成非厄米算子才能在相干态表象下进行C代数运算。要想得到直接可测量的量,需要将非厄米算子倒换成厄米算子,相应的相干态要变化为非相干态。例如在粒子数表象下,我们看到,消灭算子使得粒子数减少1和,消灭算子和产生算子两个作用,变成了一个厄米共轭量,成为一个可以测量的量。最后我们来构造相移算子(Phase Shift Operator)从经典物

文档评论(0)

wumanduo11 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档