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${\cal PT}$对称量子力学的精确WKB分析:Ai-Bender-Sarkar猜想的研究

高能物理 - 理论 2024-05-02 v4 数学物理 math.MP 量子物理

摘要

我们对由势能V(x)=ω2x2+gx2(ix)ε=2V(x) = \omega^2 x^2 + g x^2(i x)^{\varepsilon=2}(其中ωR0\omega \in {\mathbb R}_{\ge 0}gR>0g \in {\mathbb R} _{> 0})定义的PT{\cal PT}对称量子力学进行精确WKB分析。我们特别旨在验证Ai-Bender-Sarkar (ABS)提出的一个猜想,该猜想涉及DDPT{\cal PT}对称理论与厄米理论在能谱或欧几里得配分函数方面的解析延拓(AC)关系。为此,我们通过精确WKB分析构造能量量子化条件,并通过求解这些条件写出其transseries解。通过对能量解进行alien微积分,我们验证了ABS猜想的有效性,并在其被违反时通过Borel求和理论探索其替代形式的可能性。我们的结果表明,ABS猜想的有效性在ω>0\omega > 0ω=0\omega = 0时发生剧烈变化:如果ω>0{\omega}>0,则ABS猜想在超过第一个非微扰阶的半经典水平时被违反,但其替代形式可以通过Borel求和理论构造。PT{\cal PT}能量与AC能量通过一个单参数Stokes自同构相关联,而AC能量(或PT{\cal PT}能量)的中值重求和形式(对应于形式精确解)可直接通过对PT{\cal PT}能量(或AC能量)的transseries解进行Borel求和得到。如果ω=0\omega = 0,则关于能级逆展开,不仅PT{\cal PT}能量与AC能量的微扰/非微扰结构不匹配,它们的微扰部分也不匹配。这些能量是独立的解,无法通过Borel求和理论重新表述ABS猜想的任何替代形式。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.00574,
  title  = {Exact WKB analysis for ${\cal PT}$ symmetric quantum mechanics: Study of the Ai-Bender-Sarkar conjecture},
  author = {Syo Kamata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.00574},
  year   = {2024}
}

备注

40 pages, 13 figures, v2: typo and minor corrections, v3: typo and grammar corrections, references added, another example added in Sec. 3.1, structure slightly modified, v4: edit format is changed, minor revision, Sec VI A is modified, the conclusion is unchanged, accepted in PRD