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狄拉克δ函数作为二维薛定谔方程的奇异势

量子物理 2024-05-08 v3 数学物理 偏微分方程分析 泛函分析 math.MP 谱理论

摘要

在分布广义量子理论框架下,对象 HψH\psi 被定义为一个分布。其数学意义是对拟微分和伪微分算子理论(以及弱特征值问题)的一种温和推广,其中 ψ\psi-do 符号(在这种广义情况下不是真正的线性算子)的系数函数可以取奇异分布值。此处,若一个分布不属于任何 p1p\geq 1 的 Lp(Rd)^p(\mathbb{R}^d) 空间,则称其为奇异的。在物理上,其意义在于提供了一种数学上严格的方法,该方法不依赖任何形式的重整化或正则化,同时产生的束缚态能量结果与文献一致。此外,另一个好处是该方法不依赖拉普拉斯算子的自伴延拓。当该理论应用于非薛定谔系统(如狄拉克方程的情况)时,这一点至关重要,也是任何有限严格版本量子场论的必要属性。分布解释解决了在波函数未定义的点处评估波函数的需求。对于 d=2d=2,这种情况表现为 Ko(ax)δ(x)K_o(a|x|)\delta(x),其中 KoK_o 是零阶 Macdonald 函数。最后,由于形式符号哈密顿量的尺度不变性,以及对数函数的常见恒等式(其中 a,bR+a,\,b\in\mathbb{R}^+log(ab)=log(a)+log(b)\log(ab)=\log(a)+\log(b),其参数失去了无量纲性),我们还识别出了一个缺失的反常长度尺度。因此,能量或点谱被推广为一个族(由连续统索引的集合)的潜在谱值,称为 C-谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.15126,
  title  = {The Dirac Delta as a Singular Potential for the 2D Schrodinger Equation},
  author = {Michael Maroun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.15126},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages