纯态宏观量子系统的热平衡
统计力学
2015-09-09 v1 量子物理
摘要
我们考虑一个处于纯态（即由波函数描述）的单个封闭宏观量子系统的热平衡概念。这种系统在热平衡下的宏观性质，由其波函数决定，必须与热力学得到的那些相同，例如温度和化学势的空间均匀性。当成立时，我们称系统处于宏观热平衡（MATE）。然而，这样的系统可能不处于微观热平衡（MITE）。后者要求小子系统的约化密度矩阵接近于从整个系统的微正则系综（等价于正则系综）得到的那些。MITE与MATE的区分尤其与多体局域化（MBL）系统相关，对于此类系统，能量本征函数不满足MITE，而必然大多数（但并非全部）满足MATE。然而我们注意到，对于包括MBL在内的通用宏观系统，能量壳中的大多数波函数同时处于MATE和MITE。对于经典宏观系统，MATE对能量面上的大多数相点成立，但MITE对任何相点都不成立。
引用
@article{arxiv.1506.07494,
title = {Thermal equilibrium of a macroscopic quantum system in a pure state},
author = {Sheldon Goldstein and David A. Huse and Joel L. Lebowitz and Roderich Tumulka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07494},
year = {2015}
}