Dirichlet 与 Neumann 二维量子点的信息度量比较分析
量子物理
2021-01-14 v3 介观与纳米尺度物理
数学物理
math.MP
数据分析、统计与概率
摘要
具有 Dirichlet 与 Neumann 边界条件(BCs)的二维(2D)圆形量子点的位置与动量波函数的解析表示,使得在相应空间中可高效计算 Shannon 、Rényi 与 Tsallis 熵、Onicescu 能量 以及 Fisher 信息 。研究表明,向 2D 几何的过渡消除了位置分量 、、 的 1D 简并。在众多发现中,我们确定:无量纲 Rényi/Tsallis 系数半无限范围的下限 (在此范围内单参数动量熵存在)对于 Dirichlet 条件为 2/5,对于 Neumann 条件为 2/3。由于它们的一维对应值分别为 与 ,这同时揭示了该临界值不仅关键依赖于位置边界条件,也关键依赖于结构的维度。由于 2D Neumann 阈值 大于二分之一,其位置与波矢分量之和的 Rényi 不确定性关系 仅在 范围内成立,并在右端点处对数发散,而对于所有其他系统该关系对任意不小于二分之一的系数 均有定义。对于两种构型,在 处的最低能级确实使 Rényi 与 Tsallis 熵不等式取等。其他性质从数学与物理角度进行了讨论与分析。
引用
@article{arxiv.1806.07509,
title = {Comparative analysis of information measures of the Dirichlet and Neumann two-dimensional quantum dots},
author = {O. Olendski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07509},
year = {2021}
}