一维谐振子量子运动中的经典特性

利用量子力学的态叠加原理和算符劈裂法,对处于一维谐振子势中的初始态为高斯波包的中心位置的量子运动进行了研究.结果表明:其中心位置的量子运动呈现出经典谐振子的运动特性;波包的初始位置和初始时刻所加动量对波包中心位置量子动力学的影响与经典谐振子类似条件对运动的影响有相同的性质.本结果对理解复杂量子运动中的高斯波方法有一定的启示作用.     

一般幂指数中心势作用下的波包回归和部分回归

利用WKB近似和自关联函数方法,我们研究了一般幂指数中心势V(r)=γrk (-20)作用下波包的回归和部分回归.对于排斥势(γ>0, k>0), 势是一长程势,量子化能级结构中只有一个量子数,波包的回归结构和一维幂指数势的情况类似.这一结果表明能级结构相同的体系具有相同的波包回归结构.对于吸引势,能级结构中有两个量子数, 当 k取不同的值时,波包的回归结构不同.对于库仑吸引势,波包回归和部分回归出现;但是对于其它的k值, 经过一段时间后,波包出现坍塌.本文的研究对于探讨里德堡原子和分子中电子运动的经典极限提供了一个新的方法.     

有源RLC回路的量子化

本文用与受迫尼谐振子类比的方法，将有源ＲＬＣ回路量子化，并讨论了电荷、电流的零点起伏。     

两网孔介观RLC耦合电路的量子化

从介观电路中经典运动方程出发,运用正则变换的方法对两网孔介观RLC耦合电路的量子化问题进行研究,结果表明其哈密顿量等价于两个独立的谐振子的哈密顿量之和.     

阻尼谐振子波函数的解

对一维阻尼受迫谐振子,根据其哈密顿量,通过正则量子化、变量代换等方法求解其薛定谔方程,得到其波函数和能量的表达式,同时分析讨论了该解的零点量子涨落问题。     

等权波包与一维简谐振子

以第n个定态波函数为中心，将其附近的从第（n-N）个到（n N）个共2N 1个定态波函数以等权重1/√2N 1叠加起来，就构成了所谓的等权波包，波包上任一力学量f的平均值f^-在经典极限下有严格的经典对应，这一结果可用来考察以往用波包讨论量子力学经典极限的得失之处，本较系统地研究了一维简谐振子体系，给出了若干新结果，并澄清了现行教科书中若干不甚正确的说法。     

一般幂指数中心势作用下的波包回归和部分回归

利用WKB近似和自关联函数方法,我们研究了一般幂指数中心势V(r)=rk (-20)作用下波包的回归和部分回归。对于排斥势(>0, k>0), 势是一长程势,量子化能级结构中只有一个量子数,波包的回归结构和一维幂指数势的情况类似。这一结果表明能级结构相同的体系具有相同的波包回归结构。 对于吸引势,能级结构中有两个量子数, 当 k取不同的值时,波包的回归结构不同。对于库仑吸引势,波包回归和部分回归出现; 但是对于其它的k值, 经过一段时间后,波包出现坍塌。本文的研究对于探讨里德堡原子和分子中电子运动的经典极限提供了一个新的方法。     

量子化电磁场中的非经典电子波包:电子与光子的纠缠

文中研究了量子化电磁场中非经典电子波包的运动。当初始光子态是Fock态时，随着电子和光子所组成系统的演化，初台可分离的电子态和光子态会互相纠缠，而且电子几率密度的时间演化呈非经典的分岔和汇合的现象。基到这些非经典特征，电子可以在光子场中被加速和减速，而系统保持能量守恒。     

波包的空时演化与能级免交叉

采用二维谐振子相干态为初始态,在形变原子核系统分别为规则和混沌两种情况下,对其在相空间中的时间行为进行了傅里叶分析,特别比较了混沌系统中波包宽度在整个时间段与达到饱和后两个阶段的傅里叶分析结果.指出系统的混沌运动是由于大量能级免交叉的出现在波包运动的初始阶段就破坏了波包内部的规则结构,波包各成分间的协同性被破坏,波包的运动成为混沌.此后,波包内各成分对波包运动的贡献开始相同,能级之间的免交叉对波包运动的影响也不再明显.     

一般波包在均匀场中的运动

求出了一般波包的中心和宽度在一维均匀场中的变化规律，波包的中心遵循经典粒子的运动规律，宽度的平方则以时间的二次函数增长，但动量空间的相应波包却保持其宽度不变，特别是平面波在运动过程中仍保持为平面波，对Gauss波包，求出了波函数随时间变化的显式，验证了一般结论。     

On the quantum motion of a generalized time-dependent forced harmonic oscillator

In this work, we use linear invariants and the dynamical invariant method to obtain exact solutions of the Schrödinger equation for the generalized time-dependent forced harmonic oscillator in terms of solutions of a second order ordinary differential equation that describes the amplitude of the classical unforced damped oscillator. In addition, we construct Gaussian wave packet solutions and calculate the fluctuations in coordinate and momentum as well as the quantum correlations between coordinate and momentum. It is shown that the width of the Gaussian packet, fluctuations and correlations do not depend on the external force. As a particular case, we consider the forced Caldirola-Kanai oscillator.     

矩形弹子球中的量子波包分析(英文)

利用波包分析量子力学体系的动力学行为在研究经典和量子的对应关系方面越来越成为一个非常重要的方法.利用高斯波包分析方法,我们计算了矩形弹子球体系的自关联函数,自关联函数的峰和经典周期轨道的周期符合的很好,这表明经典周期轨道的周期可以通过含时的量子波包方法产生.我们还讨论了矩形弹子球的波包回归和波包的部分回归,计算结果表明在每一个回归时间,波包出现精确的回归.对于动量为零的波包,初始位置在弹子球内部的特殊对称点处,出现一些时间比较短的附加的回归.     

Semiclassical propagation of Gaussian wave packets

We analyze the semiclassical evolution of Gaussian wave packets in chaotic systems. We show that after some short time a Gaussian wave packet becomes a primitive WKB state. From then on, the state can be propagated using the standard time-dependent WKB scheme. Complex trajectories are not necessary to account for the long-time propagation. The Wigner function of the evolving state develops the structure of a classical filament plus quantum oscillations, with phase and amplitude being determined by geometric properties of a classical manifold.     

Wave Packets in a Magnetic Field

A Gaussian wave packet confined to move on a plane perpendicular to a magnetic field remains a Gaussian wave packet in its time evolution. The average position and momentum follow the Ehrenfest equations which are identical to the classical Hamilton equations. A set of nonlinear equations decoupled from the Ehrenfest equation is derived for the parameters describing the time evolution of the density distribution and phases of a wave packet. Explicit solutions are then obtained when the "internal" angular momentum of the wave packet vanishes. In this case it is shown that the motion of the wave packet is a superposition of a translational motion, a rotation and a vibration.     

Wave function of the harmonic oscillator in classical statistical mechanics

The notion of wave function of the classical harmonic oscillator is discussed. The evolution equation for this wave function is obtained using the classical Liouville equation for the probability-distribution function of the harmonic oscillator. The tomographic-probability distribution of the classical oscillator is studied. Examples of the ground-like state and the coherent state of the classical harmonic oscillator are considered.     

Time-Dependent Gaussian Solution for the Kostin Equation Around Classical Trajectories

The structure of time-dependent Gaussian solutions for the Kostin equation in dissipative quantum mechanics is analyzed. Expanding the generic external potential near the center of mass of the wave packet, one conclude that: the center of mass follows the dynamics of a classical particle under the external potential and a damping proportional to the velocity; the width of the wave packet satisfy a non-conservative Pinney equation. An appropriate perturbation theory is developed for the free particle case, solving the long standing problem of finding analytic expressions for square integrable solutions of the free Kostin equation. The associated Wigner function is also studied.