Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Теоретическая и математическая физика

Экспоненциально затухающие операторы для гармонического осциллятора, линейно связанного с термостатом

Илья Олегович Глебов, Ilya Olegovich Glebov, В. В. Еремин

Published Jan 1, 2010• 0 citations
Publisher

Abstract

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО ЗАТУХАЮЩИЕ ОПЕРАТОРЫ ДЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА, ЛИНЕЙНО СВЯЗАННОГО С ТЕРМОСТАТОМРассмотрена задача о диссипативной динамике гармонического осциллятора, линейно связанного с термостатом.Показано, что, кроме средней энергии, существует бесконечный ряд экспоненциально затухающих по времени величин, которые являются средними значениями полиномов гамильтониана системы.Получен спектр соответствующих времен релаксации.Предложена методика представления временн ых характеристик системы через операторы, соответствующие экспоненциально убывающим наблюдаемым.Получена рекуррентная формула для этих операторов.

DOI
10.4213/tmf6467

Related papers

Энергетический спектр нелокального во времени гармонического осциллятора как простейшего механического элемента с памятью формы в нанотрибологических исследованиях

Н.Н. Горобей, А.С. Лукьяненко, международная научно-практическая конференция (3; 2026; Санкт-Петербург) "III Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2026"

Альтернативная формулировка квантовой механики, предложенная ранее, основанная на секулярном уравнении для оператора действия, используется для квантования гармонического осциллятора с нелокальной потенциальной энергией. Установлено соответствие новой теории с обычной квантовой механикой в пределе, когда параметр нелокальности стремится к нулю. Найдены основное и первое возбужденное состояния нелокального осциллятора и их энергии. Показано, что спектр энергий нелокального гармонического осциллятора не зависит от параметра нелокальности и совпадает со спектром локального гармонического осциллятора.

•Aug 19, 2026•0 citations

Скорость потери энергии и когерентности в одномерной колебательной системе, взаимодействующей с термостатом

В. В. Еремин, Илья Олегович Глебов, Ilya Olegovich Glebov

СКОРОСТЬ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ И КОГЕРЕНТНОСТИ В ОДНОМЕРНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕЙ С ТЕРМОСТАТОМ Рассмотрена задача о динамике гауссова волнового пакета в одномерном гармоническом осцилляторе, взаимодействующем с термостатом.Эта задача возникает во многих химических и биохимических приложениях, связанных с динамикой химических реакций.Взаимодействие осциллятора с термостатом учитывалось в рамках теории Редфилда.Получены замкнутые выражения для элементов тензора Редфилда, что позволило найти в явном виде зависимость средней колебательной энергии от времени.Показано, что скорость потери энергии не зависит от температуры, одинакова для всех волновых пакетов и определяется только спектральной функцией термостата.Степень когерентности колебательного движения определена как след проекции матрицы плотности на когерентно движущийся волновой пакет.Найдено явное выражение для начальной скорости потери когерентности: эта величина зависит от ширины волнового пакета и прямо пропорциональна интенсивности взаимодействия с термостатом.Наименьшая скорость потери когерентности наблюдается у "когерентного" гауссова волнового пакета, ширина которого соответствует частоте осциллятора.Рассчитано предельное значение степени когерентности при больших временах и показано, что оно не зависит от структурных характеристик термостата, а определяется только параметрами волнового пакета и температурой.При низких температурах возможно сохранение остаточной когерентности.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2007•1 citation

Квантовые траектории осциллятора, взаимодействующего с электромагнитным полем, классической силой и термостатом

A. M. Sinev

КВАНТОВЫЕ ТРАЕКТОРИИ ОСЦИЛЛЯТОРА, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕГО С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ, КЛАССИЧЕСКОЙ СИЛОЙ И ТЕРМОСТАТОМ Рассмотрена точно решаемая задача об описании динамики квантового осциллятора, взаимодействующего с электромагнитным полем, классической силой и термостатом.Предложен общий метод решения уравнений марковской эволюции системы -метод квантовых траекторий.Построение стохастического оператора эволюции включает в себя вывод стохастического аналога формулы Бейкера-Хаусдорфа.Вычислена матрица плотности системы для произвольного начального состояния.В качестве физического приложения рассчитано влияние окружения при ненулевой температуре на точность измерений слабой классической силы интерференционным методом.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2009•0 citations

Свидетельства диссипации квантового гармонического осциллятора с затуханием в контексте псевдобозонов

Fabio Bagarello

СВИДЕТЕЛЬСТВА ДИССИПАЦИИ КВАНТОВОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА С ЗАТУХАНИЕМ В КОНТЕКСТЕ ПСЕВДОБОЗОНОВ Известно, что для квантового гармонического осциллятора с затуханием можно определить не зависящий от времени самосопряженный гамильтониан.Показано, что два вакуума, естественным образом связанные с этим оператором, не являются квадратично-интегрируемыми при выражении оператора через псевдобозонные понижающие и повышающие операторы.Этот факт интерпретируется как свидетельство эффекта диссипации классического осциллятора на чисто квантовом уровне.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2012•0 citations

Некоторые управляемые и неуправляемые вырожденные четырехуровневые квантовые системы

Anastasia Aleksandrovna Myachkova, Alexander Nikolaevich Pechen

Анализируется управляемость трех квантовых систем, принадлежащих некоторому классу четырехуровневых квантовых систем с дважды вырожденным высшим возбужденным энергетическим уровнем и с одним запрещенным переходом между остальными двумя невырожденными уровнями. Для этого проведены численные вычисления, построены динамические алгебры Ли, порожденные всеми коммутаторами свободного гамильтониана и гамильтониана взаимодействия, и показано, что две из рассматриваемых квантовых систем являются неприводимыми и управляемыми, а одна - приводимой и, следовательно, неуправляемой. Приводимость и неуправляемость доказываются построением сохраняющегося эрмитова оператора (физической наблюдаемой). Управляемость подтверждается построением динамической алгебры Ли и доказательством того, что она имеет максимальный ранг. Проведенный анализ показывает, что в зависимости от значений некоторых конкретных матричных элементов гамильтониана взаимодействия квантовые системы из рассмотренного класса являются либо неуправляемыми, либо управляемыми.

Труды Математического института им Стеклова•Jun 1, 2023•0 citations

Приближенное аналитическое решение уравнения Логунова-Тавхелидзе для одномерного осцилляторного потенциала в релятивистском конфигурационном представлении

Yu. A. Grishechkin, Валерий Николаевич Капшай

Найдены приближенные аналитические решения уравнения Логунова-Тавхелидзе в случае потенциала, который в одномерном релятивистском конфигурационном представлении имеет вид, аналогичный потенциалу нерелятивистского гармонического осциллятора в координатном представлении. Волновые функции получены в импульсном и в релятивистском конфигурационном представлениях. Приближенные значения энергии релятивистского гармонического осциллятора являются корнями трансцендентных уравнений. Волновые функции в релятивистском конфигурационном представлении имеют дополнительные нули по сравнению с волновыми функциями соответствующих состояний нерелятивистского гармонического осциллятора в координатном представлении.

Теоретическая и математическая физика•May 29, 2022•1 citation
ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО ЗАТУХАЮЩИЕ ОПЕРАТОРЫ ДЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА, ЛИНЕЙНО СВЯЗАННОГО С ТЕРМОСТАТОМРассмотрена задача о диссипативной динамике гармонического осциллятора, линейно связанного с термостатом.Показано, что, кроме средней энергии, существует бесконечный ряд экспоненциально затухающих по времени величин, которые являются средними значениями полиномов гамильтониана системы.Получен спектр соответствующих времен релаксации.Предложена методика представления временн ых характеристик системы через операторы, соответствующие экспоненциально убывающим наблюдаемым.Получена рекуррентная формула для этих операторов.
Альтернативная формулировка квантовой механики, предложенная ранее, основанная на секулярном уравнении для оператора действия, используется для квантования гармонического осциллятора с нелокальной потенциальной энергией. Установлено соответствие новой теории с обычной квантовой механикой в пределе, когда параметр нелокальности стремится к нулю. Найдены основное и первое возбужденное состояния нелокального осциллятора и их энергии. Показано, что спектр энергий нелокального гармонического осциллятора не зависит от параметра нелокальности и совпадает со спектром локального гармонического осциллятора.
СКОРОСТЬ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ И КОГЕРЕНТНОСТИ В ОДНОМЕРНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕЙ С ТЕРМОСТАТОМ Рассмотрена задача о динамике гауссова волнового пакета в одномерном гармоническом осцилляторе, взаимодействующем с термостатом.Эта задача возникает во многих химических и биохимических приложениях, связанных с динамикой химических реакций.Взаимодействие осциллятора с термостатом учитывалось в рамках теории Редфилда.Получены замкнутые выражения для элементов тензора Редфилда, что позволило найти в явном виде зависимость средней колебательной энергии от времени.Показано, что скорость потери энергии не зависит от температуры, одинакова для всех волновых пакетов и определяется только спектральной функцией термостата.Степень когерентности колебательного движения определена как след проекции матрицы плотности на когерентно движущийся волновой пакет.Найдено явное выражение для начальной скорости потери когерентности: эта величина зависит от ширины волнового пакета и прямо пропорциональна интенсивности взаимодействия с термостатом.Наименьшая скорость потери когерентности наблюдается у "когерентного" гауссова волнового пакета, ширина которого соответствует частоте осциллятора.Рассчитано предельное значение степени когерентности при больших временах и показано, что оно не зависит от структурных характеристик термостата, а определяется только параметрами волнового пакета и температурой.При низких температурах возможно сохранение остаточной когерентности.
КВАНТОВЫЕ ТРАЕКТОРИИ ОСЦИЛЛЯТОРА, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕГО С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ, КЛАССИЧЕСКОЙ СИЛОЙ И ТЕРМОСТАТОМ Рассмотрена точно решаемая задача об описании динамики квантового осциллятора, взаимодействующего с электромагнитным полем, классической силой и термостатом.Предложен общий метод решения уравнений марковской эволюции системы -метод квантовых траекторий.Построение стохастического оператора эволюции включает в себя вывод стохастического аналога формулы Бейкера-Хаусдорфа.Вычислена матрица плотности системы для произвольного начального состояния.В качестве физического приложения рассчитано влияние окружения при ненулевой температуре на точность измерений слабой классической силы интерференционным методом.
СВИДЕТЕЛЬСТВА ДИССИПАЦИИ КВАНТОВОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА С ЗАТУХАНИЕМ В КОНТЕКСТЕ ПСЕВДОБОЗОНОВ Известно, что для квантового гармонического осциллятора с затуханием можно определить не зависящий от времени самосопряженный гамильтониан.Показано, что два вакуума, естественным образом связанные с этим оператором, не являются квадратично-интегрируемыми при выражении оператора через псевдобозонные понижающие и повышающие операторы.Этот факт интерпретируется как свидетельство эффекта диссипации классического осциллятора на чисто квантовом уровне.
Анализируется управляемость трех квантовых систем, принадлежащих некоторому классу четырехуровневых квантовых систем с дважды вырожденным высшим возбужденным энергетическим уровнем и с одним запрещенным переходом между остальными двумя невырожденными уровнями. Для этого проведены численные вычисления, построены динамические алгебры Ли, порожденные всеми коммутаторами свободного гамильтониана и гамильтониана взаимодействия, и показано, что две из рассматриваемых квантовых систем являются неприводимыми и управляемыми, а одна - приводимой и, следовательно, неуправляемой. Приводимость и неуправляемость доказываются построением сохраняющегося эрмитова оператора (физической наблюдаемой). Управляемость подтверждается построением динамической алгебры Ли и доказательством того, что она имеет максимальный ранг. Проведенный анализ показывает, что в зависимости от значений некоторых конкретных матричных элементов гамильтониана взаимодействия квантовые системы из рассмотренного класса являются либо неуправляемыми, либо управляемыми.
Найдены приближенные аналитические решения уравнения Логунова-Тавхелидзе в случае потенциала, который в одномерном релятивистском конфигурационном представлении имеет вид, аналогичный потенциалу нерелятивистского гармонического осциллятора в координатном представлении. Волновые функции получены в импульсном и в релятивистском конфигурационном представлениях. Приближенные значения энергии релятивистского гармонического осциллятора являются корнями трансцендентных уравнений. Волновые функции в релятивистском конфигурационном представлении имеют дополнительные нули по сравнению с волновыми функциями соответствующих состояний нерелятивистского гармонического осциллятора в координатном представлении.