量子波包复兴

过去十五年中,量子系统中波包复兴现象的 numerical 预测、理论分析与实验验证蓬勃发展。量子复兴的特征是:初始定域的量子态具有短期准经典时间演化,随后可能在数个轨道间显著扩散,仅待日后以量子复兴的形式重新形成——此时扩散逆转,波包重新定域,且半经典周期性再次显现。初始波包重新定域为若干初始包的小副本(‘小包’或‘克隆’)也是可能的,这导致分数复兴。展现此类行为的系统是有界态且具有量子化能量的量子力学中时间依赖干涉现象的基本实现,因此在物理与化学界广受关注。我们回顾了导致单(或多)量子数系统中复兴与分数复兴存在的量子波包构造理论机制,并讨论了关于经典周期与复兴时间的信息如何编码于能量本征值谱中。我们讨论了一些展现复兴行为的一维模型系统,包括无限深势阱、量子弹跳子等,以及若干二维可积量子台球系统。最后,我们简要回顾原子、分子及其他系统中波包复兴的实验证据,以及凝聚态与光学系统中的相关复兴现象。