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混沌$x^{2}y^{2}$Yang-Mills哈密顿量的经典-量子约束研究

混沌动力学 2025-10-14 v1

摘要

我们分析了量子力学如何在经典不稳定且 exhibits 混沌动力学的哈密顿系统中重新实现约束。具体而言,我们考虑两个典范模型:受四次耦合αx2y2\alpha\, x^{2}y^{2}扰动的各向同性振子(Contopoulos哈密顿量),以及纯四次Yang-Mills哈密顿量H=12(px2+py2)+αx2y2H=\tfrac{1}{2}(p_{x}^{2}+p_{y}^{2})+\alpha\, x^{2}y^{2}。通过Poincaré截面、Lyapunov指数和周期轨道,经典动力学揭示了不同的逃逸机制:在Contopoulos系统中,当α<0\alpha<0时,轨迹沿对角线谷dx=±yd x=\pm y方向失稳;而在Yang-Mills情形下α>0\alpha>0,逃逸发生在坐标轴dx=0d x=0dy=0d y=0。与此相反,α>0\alpha>0的量子Yang-Mills哈密顿量仅接受离散、可归一化的本征态。半经典WKB和二维完全分析进一步表明,这些量子态沿经典逃逸通道局部化,说明横向零点动能如何产生有效约束屏障。我们的研究结合全局Lyapunov指数热图与通过variational和Lagrange-网格方法获得的高精度量子谱,提供了在各个 regime 下的定量可控结果。此外,我们通过基于运算放大器电路模型的类比电子仿真来证实经典预测,提供了以实验为灵感的理论框架的有效性验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.09910,
  title  = {Classical-quantum study of confinement in the chaotic $x^{2}y^{2}$ Yang-Mills Hamiltonian},
  author = {Mario A. Quiroz-Juarez and Marco A. Zurita and Horacio Olivares-Pilon and Adrian M. Escobar Ruiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09910},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 25 figures