小尺度（纳米级）量子系统的非平凡动力学机制

小型（但仍包含众多原子）量子系统（传统上称为纳米系统）与其宏观或真正微观（原子）的对应物截然不同。微观分子系统（含少数原子）遵循规则的量子动力学（由含时薛定谔方程描述），而在具有连续能谱的宏观系统中，人们亦可预期同样规则的、尽管通常为弛豫的动力学行为。我们论文的主题处于这些极限之间。系统行为变得非平凡，并表现出规则与混沌动力学之间的某种转变。我们证明，当洛施密特回波寿命超过典型回归周期时，此类动力学转变发生。我们在Zwanzig早年提出的几个精确可解量子问题版本框架中阐释该行为。其基于研究初始制备的振动态与具有稠密振动态谱的库耦合的时间演化。在Zwanzig模型的最简单版本中，库具有等距能谱，且系统—库耦合矩阵元与库态无关。我们将模型推广，以纳入初始制备的单态与系统声子激发的耦合。该耦合导致回波分量的温度依赖展宽与衰减。另一推广是将单能级替换为耦合到Zwanzig库的两个态。我们预期，启发本工作的基本思想可应用于大量在应用上引人关注的纳米系统（例如，激发沿分子链耗散自由传播，或作为交换反应模型）。