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半经典理论与 Koopman-van Hove 方程

量子物理 2024-03-12 v3 数学物理 math.MP

摘要

相空间 Koopman-van Hove(KvH)方程可由偏微分方程的渐近半经典分析导出。半经典理论给出复相位因子的 Hamilton-Jacobi 方程和振幅的输运方程。这两个方桯可结合形成构型空间中 KvH 方程的非线性半经典版本。存在从构型空间解到相空间的自然嵌入,以及从相空间解到构型空间的自然投影。因此,构型空间 KvH 方程的每个解都满足半经典相空间 KvH 方程和 Hamilton-Jacobi 约束。对于构型空间解,该约束解决了相空间中存在两种不同守恒密度的悖论。对于可积系统,KvH 谱是经典谱与半经典谱的笛卡尔积。若消去经典谱,则在正确选择 Jeffreys-Wentzel-Kramers-Brillouin(JWKB)匹配条件时,半经典谱满足 Einstein-Brillouin-Keller 量子化条件,其中包含由 Maslov 指数引起的修正。然而,半经典分析对边界条件、连续性要求和定义域使用了不同选择。例如,复 JWKB 方法的使用允许通过相空间复化来处理隧穿。最后,尽管 KvH 波函数包含干涉效应的可能性,但当所有可观测量近似为相空间上的局部算符时,干涉不可观测。观测干涉效应需要考虑非局部操作,例如通过渐近理论中的更高阶项。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.01865,
  title  = {Semiclassical Theory and the Koopman-van Hove Equation},
  author = {Ilon Joseph},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01865},
  year   = {2024}
}

备注

49 pages, 6 figures