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物性研究

量子性と散逸 : いくつかの新しい視点(第3回『非平衡系の統計物理』シンポジウム(その1),研究会報告)

Toshihico Arimitsu

Published Apr 20, 1996• 0 citations
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Abstract

非平衡状態にある量子系を扱う正準理論の体系(非平衡Thermo Field Dynamics [NETFD]と呼ばれている)を解説する。この体系は,非平衡系の統計物理学で重要な4つの視点(Boltzmann方程式,Fokker-Planck方程式,Langevin方程式,確率的Liouville方程式によりそれぞれ記述される視点)を,一貫したひとつの土俵で議論することを可能にした。NETFD建設の背景と動機,それと「量子コヒーレンスと散逸」に関わる問題を扱う際に有効となる新しい観点に重点をおいて紹介する。また,外場を導入する際に2つの方法があることを示す。NETFDの体系に内在するこの特性は,微視的な視点と巨視的な視点の橋渡しに従来にない観点を与えるであろう。

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この論文では,ある条件のもとに量子力学を古典統計力学で近似し,それを用いて実時間で量子トンネル現象を調べる.初めに,外界と結合した量子力学系において散逸の果たす役割をみる;拡散項はエントロピーを常に増大させるが摩擦項は反対にエントロピーを減少させる.これから,漸近的にエントロピー変化が無いパラメターを選べる.すると同時に,エネルギーもまた変化しないことが解る.さらに,量子力学的2点相関関数(の実部)がうまく再現されることを示す.この系をFokker-Planck方程式で記述し,これを涌き出し-吸い込みの境界条件のもとに鞍点法で解く.まず環境系の結合しない量子力学の場合の簡単なモデルについて解いて,これをよく知られたインスタントンの方法の結果と比べる.さらに実際に散逸がある時に,摩擦項は遷移確率を減少させるが,拡散項はそれを増加させる事を議論していく.