膨胀腔中的理想量子气体：非绝热力的本质

我们考虑约束在膨胀腔中的无相互作用粒子的量子气体，并研究气体产生并作用于腔壁的非绝热力的本质。首先，利用将膨胀腔变换为非膨胀腔的含时正则变换，我们可以定义力算符。其次，应用在腔壁于时间原点开始运动时有效的微扰理论，我们发现非绝热力与壁速度的平方成正比，因此不破坏时间反演对称性，这与普遍看法相反。最后，利用无跃迁量子态的集合，我们精确地得到了非绝热力。精确结果验证了力算符定义和微扰理论结论的有效性。还解释了利用无跃迁量子态进行非绝热跃迁的神秘机制。本研究针对硬壁约束和软壁约束两种情况，均采用含时约束长度。