当前课程知识点:量子力学前沿选题 > Chapter 10 Bose-Einstein Condensation > Homework10 > S6.6 Decoherence caused by interaction with environment
下面我们就讲一个
这一章的很重要的一个内容
题目是Decoherence caused by interaction with environment
原来冯诺依曼打开了一个局面
他把探测器和体系
给它有个相互作用了
给它让它关联起来
但是两个问题
一个问题是这关联不稳定
它会变
一会儿变没了一会儿变相反了
这样的话那你仪器
由一个指标
它不能确切地对应
你这个体系的状态
还有一个问题是量什么
是还是可以变的
但是有了冯诺依曼
这个开始的这个努力
现在这个我们要介绍的是这个Zurek
他一个模型
这是他在1980和1982
当然在phys rev letter发表的一些文章
现在他后来知道他这些文章
大家要看那么多文章
是挺费力气的
所以他在Physics Today上
把他的这些工作给总结起来
一篇文章里面代表出来
而且当然加以一些通俗化
因为Physics Today
究竟不是个专门的学术刊物
1991年发表在Physics Today上面
下面我们就来做一个一般的讨论
在真正进入它的模型以前
我们给个一般的讨论
说明它的思路
他把环境加进来
这个环境用e来代表environment
这个环境是什么呢
它就是一个有很多很多自由度的
这样一个体系
这个体系主要是
和探测器发生相互作用
当然因为探测器
和我们的体系是有关联的
那就当然就一起作用了
这个环境的作用是什么
两个作用
一个作用就是它和探测器
一发生相互作用以后
就把这个探测器要测什么
就给在再确定下来了
然后继续演化的时候
这个环境的作用就是把
我们整个体系的density matrix
就是密度矩阵的
那些个非对角的项
都被环境给吸收了
环境我们是不测量的
所以最后我们还要对环境
要做一个处理
这个下面再说
所以这个时候
当环境把密度矩阵的非对角元
都吸收进去以后
那这个时候我们的密度矩阵
就变成了一个混合态
也就是说最后发生了这个
所谓的状态的塌缩state collapse
是这样的
刚才说了
他这个会确定你这个探测器
环境和探测器的相互作用
就确定了你这探测器测什么
这个在Zurek的模型有一个名词
确定下来要测什么的这个物理量
它叫做pointer observable
就是指针的客观测量
什么意思呢
就是你仪器有个指针
你这个指针指来指去
它是指的是什么
这叫pointer observable
那这个物理量的它的这个eigenstate
它的这个本征态就叫做pointer basis
叫做指针基
它形成的这个基因就叫做指针基
就这么个名词
重要的是环境干这些事
你设定了相互作用就够了
其他的都让量子力学
它的这个关于
对时间的演化这个理论来
自己来做
都是由量子力学的
这个幺正的演化过程来完成
物理学家是不参与的
所以这和冯诺依曼就不一样了
冯诺依曼把那个非对称项拿走了
它是手拿走的
然后把现在没有了
你看我这个状态
就从瞬态变了混合态了
那是用手拿的
现在不 一切设好了
所有的结论都是量子力学的
幺正过程给出来的
你事先稍微给大家做一个介绍
那么现在我们的体系
就是分三块了
总体系就分三块
第一块还是我们的物理的体系
这个就是量子力学
确定的这么一个体系
这个体系要和探测器
是会有相互作用的
那么所以还有一块就是探测器
再有一块就是刚才说过的环境
在t=0的时候
体系 探测器 环境是独立的
你看中间都用这个直积表示
就是现在谁也不管谁
彼此没有关联
都是独立的
这是在t=0的时候
下面从t=0开始
我们先让体系和探测器
先相互作用
它们的相互作用
从时间等于0开始
到时间等等t1这个时间
在这一段过程里面
根据冯诺依曼工作我们知道
体系和探测器就会进入关联
所以这个时候它们就有了关联了
这个体系的N状和探测器的指示
|DN>这个它就关联在一起了
对于各种各样的状态
都会有个求和
那么前面的这个几率振幅是Cn
我们原来在冯诺依曼工作来面看出来
这个关联是个暂时的关联
所以这我写的temporary correlation
它是暂时的
什么意思呢
它会变
它也会变没有了
它也会变成另外的那样了
所以这个是我们说这个冯诺依曼工作
还不够成功
那从t1开始
在t1这个时间环境和体系探测器
还是独立的
你看这有个cross
从t1开始再演化
把环境和探测器的相互作用
引进来
那当然就关联在一起了
那么继续发展下去
好 那么下面我们就来具体的
看它这个怎么样的运作
环境和探测器的相互作用
从t1开始
那么又演化了一段到了t2了
这个时候我们总的体系
它的状态怎么表示呢
你看φ就是总体系的这个矢量
在t2这个时间
现在这个体系 探测器和环境
已经都关联到一起了
你看它在N这是它的
这是它的N都关联到一起了
到了t2这个时间
三者都关联到一起了
那么这个时候
我们下面要给大家说明的
就是你给定一个相互作用
那就使得这个E和D
就是环境和探测器
它的相互作用就定下了
你这个探测器你去量什么
你量体系的什么
你是量Sz你还是量Sx还是什么
由环境和探测器的相互作用
来确定这个所谓的
指针的客观测量
pointer observable
就是通过它这个相互作用的关联
来解决这个问题
那这个时候就把point observable
和basis就都确定下来了
也就是说
由于环境和探测器的相互作用
使得原来体系
和探测器的关联会变
它不稳定
一会儿有一会儿没有
一会儿跟这种关联法
一会儿那种关联法
这种自由就被环境和探测器的
相互作用就给抹掉了你
你没有这个自由了
我给你确定下来
那以后它的这个幺正的发展
就使得这个环境
它就把你的密度矩阵
那些非对角项
一点点的它都吸收进去了
你不测环境
你这个当然这些信息就没了
那剩下总的体系就变成一个
这个混合态了
好 这个就是它环境怎么作用
下面我就得具体地给出来
这个相互作用了
好 这个Zurek这个工作
实际上是个模型
你要拿现实的物理体系去要求
你为什么你这个相互作用是这样
你这个从哪个Hamiltonian来
不是的
那它作为一个模型
如果我设了这样一个相互作用
于是就有以下的各种后果
让你看这个环境怎么起相互作用
对于环境我们是不去测的
环境在那
它起很大的作用
但是我们对环境并不测量
我们在探测器只测量我们的体系
那你不测量你又把它引进理论了
那你最后怎么办呢
那就是做一个理论的处理
就是取trace
这就是trace with respect to E
就是对于这个环境
当然它在密度矩阵里边
有它的位置
我们对于环境的这一部分
我要取trace
具体的我们这个看下面
这一段红的字就是我刚才说的
我们不测量环境
怎么办 就是trace
好 现在我们来看
总体系的密度矩阵ρ
它本来我现在已经演化到t2了
就是环境已经充分发挥作用了
以后环境还在这
它继续发挥作用
那我这个时间就是大于t2的
那我对于大于t2时间的
这样的总体系的状态
这是它的这个密度矩阵
总体系的密度矩阵在这
我对于环境不测量
所以我要取总的密度矩阵的trace
tracef要取这个
那你怎么取法呢
那我把这个φ展开就是了
因为原来大家看
φ就是这样的东西
这个φ t2那大于t2
当然在后边你注上时间就完了
它这三个已经都关联起来
所以它的密度矩阵是什么
就是这个|φ><φ|在这里
大家看这是|φ>这是<φ|
这是总的密度矩阵
我要取trace
那我就把这个|φ>和<φ|
用刚才那个表达式给它代进来
你看有C
那么这个ket用N展开的
CN你看这有这个|N>
这里有这个environment N
这个就是ket
那么bra我是用的指标M
你看这里Cm它有star
这里是 Dm 这里是
这样写好了 我取trace跟前面没关系 探测器的D和体系的这个Nm我不管 写在前头 trace只对于environment来取 那它等于什么呀 我要做的是trace|En>
后面这一个ket在前bra在后 这就是个矩阵 我取矩阵的trace 那我就随便找一个表象 我找它在k表象 然后我把这个矩阵的对角元 都给它加起来一环 所以我现在取一个k表象 这是原来那个matrix 我前面左乘一个k右乘一个k 这就是在k表象里了 现在要取trace 就是对所有的对角元来求和 我取的积是k 我现在对这个basis的 各种状态给它求和 所以是这样的东西 那现在这是两个普通的matrix element 你这一组乘一又乘 你从原来一个matrix 等于你现在把它变成了 这个matrix element的乘积了 matrix element是C数 你可以随便谁放前谁放后没关系 好 你把这个放到后头 你就发现中间有一个|k> 前面对k求和 正好是完备条件 它等于1 所以那就把后面这挪到前头 |En>在后了 这个就是Em和En的这个scalar product 这会算了 这个trace完了以后 这个环境就变成这个了 trace一下以后 这就是在同一个时间 大于t2的一个时间 我环境的两个不同的状态 m和n的这个scalar product 那么我们物理上希望什么呢 希望这个dot product 随着时间越来越长 时间长到够长了 那它就趋向于一个δmn了 δmn就代表我这时候这个环境 它在这个密度矩阵里边 它这个非对角元那么就没有了 对角元是1了 非对角元就没了 这样的话 它环境并不是我们这些个 phase correlation的信息没有了 信息没丢 信息哪儿去了 让环境给吸收走了 而我们对环境又不做测量 我们只测量体系 所以所谓的我这的这个phase information丢了 其实没丢 都在环境那藏着呢 你不测环境所以你就不知道了 这个时候所有的 这个ρ的非对角元没有了 所以我的密度矩阵 就变成了混合态了 这个就是整个的之这个program 好 下面给相互作用 给出相互作用来 我们看它怎么发展 所以说实现很大了以后 你看这个ρ就变成了 这样的一个混合态了 混合态探测器处在n状态 这个相应的就代表它指出来 你的体系是处在这个n状态 这时候这是个混合态 它们之间没有相位的关系 好 那具体的来说 这个Zurek它这个环境是什么呢 它这有很大量的这个自由度 具体的它都是一个一个的 二能级的原子 有很多这种原子 所以它的这个自由度是很大的 这个原子是个二能级的 它只有两个状态 它不是笑就是哭 来代表它的状态 请大家注意 我这里用的这个|>和<| 它不是尖括弧而是个圆括弧 你看我现在这个这就是|> 前面一杠后面是个圆括弧 有个subk代表第k个原子 你有很多很多原子呢 我这是第k个原子 这个是笑这个是哭 哭的|>也是这样一个圆括弧 好 那么我现在 我的整个体系的Hamiltonian 这个environment Hamiltonian我不写了 反正我也不测它 但是它和探测器的 这个相互作用是非常重要的 所以E它的self Hamiltonian我不写 我只管它和探测器的相互作用 所以这是HDE 那HDE是哪儿来的呢 因为我的environment有很多个原子 每一个原子都可以去 和探测器相互作用 好 于是环境的第k个原子 和探测器的相互作用 就用这个Hsubk来表示 那我现在每个原子都可以 和探测器发生相互作用 所以我要对k求和 具体的来讲 Zurek给出来的相互作用就是这样 它是写第k个原子相互作用 那它就具体的就是这么些的 那就是环境的 这样的一个projection算符 相对应的是探测器的 这样一个算符 请大家注意我这里 探测器的两个这个projection是笑和哭 也就是说我将来让这个探测器 以这为笑和哭作为pointer observable 那你说我不用那可以 你不用笑和哭好了 你可以用就是说向右和向左 或者尖朝上尖朝下都可以 你将来的pointer observable是什么 你要把它放在这 让它去和这个环境相互作用 所以说环境和谁相互作用 就是和将来那个pointer observable的 这个探测器相互作用 而且在这个里边的强度 用jk来表示 每一个原子 分别的跟探测器相互作用 我这个第k就是这样相互作用 将来我要求和 彼此之间没有牵涉 而在这个第k个原子和探测器 发生相互作用的时候 其他的那些原子干吗 旁观 所以这有个isubj j就是除了k以外的其他那原子 在那看着 看着那个第k个原子 去和探测器相互作用 那轮到了谁 谁就来 其他的都作为旁观者是这样的 现在特别重要的就是 我们来看这个Hamiltonian 他的这个本征态 这本征态其实是确定的 也就是说探测器什么状态 和环境什么状态 你选出来只有四个这个本征态 你看环境笑 所以这是subk也是笑 探测器也是笑 这两个的状态再乘积 就是这个HKDE的这个本征态 为什么呢 你看它这都是投影算符 你这个环境得笑 好 谁来投影它 是这个投影算符 对不对 这是笑的这个bra 乘上你笑的ket 那就是1了 那就剩下的还是笑 所以这投影笑 前面是正的 那环境的这个笑 同样道理是谁投影的呢 也是这个笑 这总的这有subk 这个圆括弧都是subk 它投影 投影完了也是正的笑 所以它的eigenvalue就是前面那个jk 因为两个是正号 那后来俩负号的也同样我不说了 还有交叉项 你看探测器笑和环境哭 乘起来也是它的本征态 为什么呢 那探测器笑还是由第一项投影 其结果就是正1乘上笑 环境哭是由这个环境的 这个第二个投影算符来投影 好 投影完了以后的结果 是负的环境哭 前面这个是正的 后面这个投影是负的 所以它的eigenvalue是负的j 所以第一项第四项这交叉项 是eigenfunction 它的eigenvalue负的jk 第二第三也是负的jk 所以写出这个相互作用来 一下子就把它的这个本征函数 本征值都给确定了 那这样就好办了 那我现在怎么做呢 现在这个时间 和刚才说的那个不太一样了 那么现在这个时间实际上 是原来那个t1你怎么知道呢 那你看我现在体系和探测器 已经有关联了 你看这不是两项之和了嘛 上和笑关联 下和哭关联 体系和探测器已经关联起来 但是这个时候 我的环境还没有跟它们关联 所以这就是我们原来讨论的 那个t1 我先让体系和探测器 从时间等于0关联开始 关联到什么时候呢 关联到t1 这个时候 好 我的探测器开始要参加进来了 那这个时候当然原来的 我的环境就处于这样的状态 现在假设环境 环境是k个原子 我现在从第一到第N都求和了 那么第k个原子 它处在笑的几率幅叫αk 处在哭的几率幅的叫βk 当然αk和βk 它们的模平方加起来一定是1 行了 现在我就让原来 给的那个相互作用 对于这个在t1 原来的t1现在叫t0了 对于这个态开始作用 作用干吗 就让这个环境跟探测器 它们的这个关联让它发展 这是量子力学的unitray evolution 发展的结果刚才说过了 给过相互作用的 本征态和本征值了 因为那个本征态和本征值在哪儿 你看比如说探测器的笑 它可以和环境的笑关联在一起 它也可以和环境的哭关联在一起 那么我探测器的哭 它可以和环境的笑关联在一起 也可以和环境的哭关联在一起 这四种可能就是我们刚才 分析过的那四个本征态 一四的笑笑的关联 和哭哭的关联 就是原来第一和第四 它的本正值是正的jk 一四和二三的这种关联 它的本征值负的jk 所以下面这个time evolution 我一下就都写出来了 你看探测器的笑在这 它和环境的关联有两种 一个是环境的笑关联 一个是环境的哭关联 而且这个关联它们的能量本征值 我知道 笑笑的本征值是jk 笑和哭的本征值是-jk 所以你看前面这个随时间演化 就是按照正规 那么笑和哭关联 它eigenvalue是负的jk 你看这是正号 对不对 这个是我的探测器的笑 那么探测器的哭同样 哭笑关联 本征值是-jk 所以你看这是正号 哭哭关联本征值是jk 所以前面是负号 所以全有了 我这关联这是量子力学的unitray evolution 全有了 所以说好 我现在也从环境进来为止 然后相互作用就发展 发展到时间t最后的结果就在这里 我们前面这一项是体系的向上 和探测器的笑是关联的 也就是说 我将来你看到探测器笑了 那你就知道体系肯定是朝上 探测器哭了 体系肯定朝下 那么现在这样两个状态 都和环境关联起来 我这个地方红字的E笑t 那就是代表我后面的 这个地方这个求和 连后面的这一大堆这一个东西 我就叫做E笑t 什么意思呢 它是环境 没错 所以是1 这个笑指的是谁呀 就是它和探测器的笑关联 这个笑指的是探测器 所以你看这是尖括弧 在时间t的时候 我的环境和探测器的笑关联的 那环境的状态就是它 好了 我在t的时间 和探测器哭关联的 那个环境的态就是它 所以全求出来了 这个时候我们注意到 第一 pointer observable已经定了 究竟测什么定了 这我刚才说 你在设定探测器 和环境相互作用的时候 你输进去的那个究竟是什么 是哭和笑 那最后你这个探测器 去测体系的时候 自然它测的就是哭和笑 所以这个pointer observable就确定下来 它就是笑或者哭两种状态 所以这是pointer observable的算符 就可以写成这样 那将来它笑和哭 你设定的这个体系的解释是什么 就在这 将来测出来的就是它 好 那这个时候重要的是 我刚才那个环境的 这个状态还写在那 我要对它求trace 所以我经过了一段时间从0到t 我的这个整个的体系 演化到了刚才给的那个状态 那我现在就问我要做测量的话 那你这个测量结果是什么 你对环境不测量 所以你在这要取trace 取trace我们刚才说过 实际上本来是一个 ket一个bra 你就是将来就变成bra 和ket的dot product 好 那我们现在再回头 回过来看我们将来取trace的时候 会遇到什么 这个是φ(t) density matrix就把这个φ(t) 翻过来放在后头 这个在ket前bra在后 所以将来就会出现什么 我现在取trace取的是环境 所以将来要取的就是这两个 这两个现在都是ket都在φ里边 我在φ后面要放了一个bra 所以将来就是这个|E笑> 我取trace 或者是|E笑> 我取trace 当然后来|E哭> 我要有四个要取trace 好 我们就来取 一取trace那就出来 它的这两个的dot product了 |E笑> 所以是1 在这trace完了这个就是1 最后这一项也是 两个都是哭的 那么你|E哭> 所以这没有那个了 一四二三这两项 那你就得认真地来取trace了 认真地取trace 我下面这给了一些具体的公式 这个公式是大家都看得懂的 我就不在这�嗦了 就是你一四的那个取trace 你最后的结果 就是这得出一个z(t)来 z(t)下边我就说是什么 一二那个取了trace 你得到的是z* z和z*就写在这了 z就是|E笑(t)>和|E哭(t)>的dot product 那你一四二 你把这两个倒个个儿就是了 具体的它和我们原来的那个 给的相互作用的常数jk有关系 给的初始时间的环境的 这个波函数αkβk有关系 就是这个给出来了 所以我们的这个结果 动力学演化到最后 结果的density matrix完全知道了 好 那下面就要看这个z(t) 给出来了它随时间怎么演化 我们希望它根据unitary evolution的结果 t越来越大 这个z(t)就越来越小 最后让这两个非对角元都没了 希望得这个结果 那么好 z(t)是物理意义 它就是叫做correlation amplitude 这个correlation那是你把环境引进来 使得环境和探测器间接的 探测器也和体系有关联 大家都关联在一起 它是这个correlation amplitude的 代表一个关联的这个振幅 因为它正好是这几项东西的关联 那我们回头来看 你看z(t)这就是所谓的correlation amplitude 体系在哪儿呢 体系在这 上下 环境在哪儿 a和b* 这是环境开始的时候它的状态 这个是探测器哭和笑 就是这些东西得关联 有一个z(t)这个作为correlation amplitude 同样这个关联这是z* 这个amplitude 所以物理意义它就是correlation amplitude 再有你回去看那个式子 那很容易你就看出来 z0就是1 就是在时间等于0 环境刚刚进来 还没等这个相互作用发挥作用 那当然这个z0就是1 它那个correlation是完全的 这都在那的 那么另外这个z(t)的magitude squre 因为你看那个z 咱们回头再来看一下 这个z是什么 z是好多方括弧的乘积 每一个方括弧里面 那都是cos和sin 都是这样的东西 中间它一个是实部一个是虚部 所以它每一个方括弧的magnitude 都是小于等于1的 你把很多方括弧再给它乘起来 它当然仍然是小于等于1的 那就是这个式子 另外这个z它是sin cos 每一个方括弧都是sin和cos 你要取它的平均的话 平均当然是0 但是你先取magnitude在这 先取magnitude的再平方再平均 它就不是0了 你看z在这里 你先取magnitude 你把实部 虚部 各自取magnitude的平方 这样的东西 这样的东西来取平均 这时候 你最后剩下的就是α^2 和β^2 这个大家根据 刚才给的这几个结果 就可以得出来 那么最后我这个z(t)magnitude 先取magnitude 然后平方再平均 得的就是这个东西 好 所以说下面会给大家看一个图 就是说除了极特殊的情况以外 什么特殊情况 就是一开始的时候 环境有k个原子 那么所有的原子 都处在这个本征态上面 就是说它不是在哭就是笑 就是所有的原子都表态了 当然实际上我们那里给的初始态 它是一个αk乘上比如说笑 加上βk乘上哭 这是都是一个纠缠的态 特例就是它不是纠缠态了 那这个时候 你的z当然就不一样了 这个特殊情况我再说一遍 with the exception 就是把这个特殊情况要刨掉 什么特殊情况 inital state of E is an eigenstate of \Pi 它是相互作用的一个本征态 也就是说 对于所有的粒子没有例外 你第一个粒子你是哭还是笑 好 确定 第二个粒子也确定 第三个粒子也确定 这就是个特殊情况 这个特殊情况当然极为罕见了 这不大可能 一般它原子都是处在本征态的 它的自由度很大 它的环境 那比如说处在一个常温状态 它这个当然它会有激发各种情况 都会有的有碰撞 所以除了那个以外 我们就知道 实际上我们下面要看出来 刚才说过z(t)的magitude的平方 小于等于1 对 实际上它就是从1开始 越来越小越来越小越来越小 它这个unitary evolution的结果 它就会上这个z(t)magnitude的平方 小于小于1 它的平方平均值也是小于小于1的 那具体的这个Zurek 就给大家这么一个结果来看 它这个环境其实还比较简单 它是用了5个 或者10或者15个原子 这个不就是原来 所有的自由度非常大 不非常大 但是有一定的自由度就是了 给的状态也比较简单 α和β的模是相等的 所以这时候那个z(t)也简单 只有实部了 那个虚部没有了 只剩下cos这个了 jk这是重要的 请大家注意 jk每一个原子 和这个探测器相互作用 它随机的不一样的 可以随机选 它就将来真正做计算的时候 就用个随机数发生期 第一个原子 好 选一个jk 第二个随机的选第二个 都是随机的 这种随机的安排 只要有一定的自由度 就会出现下面的情况 你看N等于5 z(t)时间从0开始 下面也要随时间的演化 你看就会变成这样 越来越小然后有的时候有一些波动 有时候有一些波动 然后它继续的是这样这样的 所以说这个z(t)在1和-1之间波动 时而长一下 但是总而言之是比较小的波动 不过这个小还不太过瘾 你看N等于10 一开始是1很快就掉到0 但是偶尔振荡一下 偶尔振荡一下 它这个振荡都是比较小的 这样的振荡 到了N等于15你看着就更舒服了 开始是1减到0 半天半天偶尔冒一个尖 偶尔冒一个尖 所以这样的一个情况 那就很满足我们这要求了 就是基本上你那个密度矩阵的 最小元都不见了 不见了那不是在物理上消失了 而是这些个关于它相干的 这个phase information的这些信息 都跑到环境去了 而环境里是不测的 那信息都在那 你不测当然你测的是体系 用探测器来测体系 那当然这时候 这个z就表现就非常好 我的密度矩阵 就从这一个纯态变成了混合态了 好 现在关于Zurek的工作 小节一下 现在就发生了推相干了 Decoherence 它哪来的呢 Decoherence follows from quantum mechanical principle 它完全是按照 量子力学的原则来发生的 实际上就是 就是因为你环境有大量的自由度 每一个自由度 跟探测器都有相互作用 而且这个相互作用是随机的 它没有任何规律你随机选的 这样的一个做法就使得你把 原来探测器和体系的 那个开始的关联 它有相位 这个相位最后都丢了 它就不再变成很多相的关联了 它就是完全就是确定下来了 都在那个对角里面 这个地方你看用的词叫做bury 埋 埋葬 把phase correlation埋葬在environment里面 不是丢了 物理上没丢埋在那了 你不会去测就是了 就是那个z(t) 对于很多很多时间来讲 它基本上是相互作用 偶尔跳一下偶尔往上跳一下 偶尔往下跳一下 而在整个的过程里面 没有用手来拿任何东西 完全是unitary process 那么刚才是告诉你N等于5 10 15 实际上如果你真正让这个 它的环境的自由度 变成无限大的话 这个HDE就完全是不可逆了 就是说到时间够一定长度 它就干脆就是平的 它并不会在有个涨落或者是回来 对于有限的N 你的unitary evolution的很多性质 它还都保留 就是说Zurek后来比较晚的时候 在2003年在RMP上边 发表了一篇文章 这个是关于他工作从八十年代初 二十年以后 当然他自己的概念是 也有很多的发展 他把它系统的 而且就后来的发展都在里头 系统化了 这个是个专论的文章 发表在RMP 在这里面你可以看到 有限的N 所有的unitary process的特点都在那 它有coherence有fluctuation 而且还有revival 就是你很多东西你把它叠加起来 等到这些东西 它的比如说它的周期 到了一个最小公倍数的时候 它当然周期性的现象都回来 所以还有revival还有recurrance等等 recurrance就是指的它物理上的东西 原来开始的东西又会回来 你只要N是有限 它还会回来 只不过N越大 这个回来的时间 最后可能比你这个寿命还要长 那当然就是不是现实的了 关于Zurek的工作就介绍到这里
-S1.1 Algebraic method of solving the 1D harmonic oscillator eigenproblem(1).
-S1.1 Algebraic method of solving the 1D harmonic oscillator eigenproblem(2)
-S1.2 Particle number representation, particle creation & annihilation operators
-S1.3 Change of basis and dynamical variables S1.4The continuous one-particle spectrum
-S1.4 The continuous one-particle spectrum S1.5 Quantum dynamics: Time evolution
-S1.6 Density matrix & 2-particle correlation function for non-interacting Bose & Fermi gas
-S1.7 BCS wave function, Bogolinbov transformation and quasiparticle excitation(1)
-S1.7 BCS wave function, Bogolinbov transformation and quasiparticle excitation(2)
-S1.7 BCS wave function, Bogolinbov transformation and quasiparticle excitation(3)
-Homework1
-S3.2 The evaluation of path integral
-S3.3 Example: harmonic oscillator problem solved by path integral
- S3.4 Density matrix & path integral S3.5 Density matrix in statistical mechanism
-S3.6 Path integral for oscillator recalculated
-Homework 3
-§4.1 Formation of interference pattern in a double slit experiment with electrons
-S4.2 Direct Demonstration of the Complemetarity Principle by Atomic interferometry (1)
-S4.2 Direct Demonstration of the Complemetarity Principle by Atomic interferometry (2)
-S4.3 Single photon interference experiment S4.4 Multi-particle interferometry
-S4.5 Two-photon interferometer as a quantum eraser S4.6 EPR paradox & Bell theorem(1)
-S4.6 EPR paradox & Bell theorem(2)
-S4.6 EPR paradox & Bell theorem(3)
-S4.7 Experimental Verification of Bell inequality
-Homework4
-S5.1 Geometrical phase in quantum mechanism(1)
-S5.1 Geometrical phase in quantum mechanism(2)
-S5.2 Experimental Verification of the Aharonov- Bohm effect S5.3 The Abaronov-Casher effect
-S5.4 Parallel Transport, Connexion, Curvature & Anholonomy
-Homework5
-S6.1 Schroedinger's harmonic oscillator wave packet S6.2 Coherent states
-S6.3 Circular orbit wave packet of H atom S6.4 SO(4) Dynamical symmetry of H atom
-S6.5 Principle of superposition and the quantum decoherence
-S6.6 Decoherence caused by interaction with environment
-S6.7 Schrödinger’s cat realized in the laboratory
-S6.8 Wave function with a macroscopic significance
-Homework6
-S7.1 Spin wave theory in Heisenberg model
-S7.1 Spin wave theory in Heisenberg model(2)
-S7.3 1D quantum AFM chain & Topological phase factor
-S7.4 Lieb-Schultz-Mattis theorem
-S7.5 Significance of topological term
-Homework7
-S8.1 Interaction between radiation fields & the atom(1)
-S8.1 Interaction between radiation fields & the atom(2)
-S8.2 The Jaynes-Cummings model S8.3 Suppression & Enhancement of spontaneous
-S8.5 Inverse Stern-Gerlach Effect S8.6 The atom-cavity dispersive phase shift effect
-S8.7 Ramsey interferometer: the atomic clock
-S8.8 Detecting photons with a Rydberg clock S8.9 Schrodinger cat and decoherence S8.10 The Dark sta
-S8.11 Dicke Model and Phase Transitions(1)
-S8.11 Dicke Model and Phase Transitions(2)
-S8.11 Dicke Model and Phase Transitions(3)
-S8.11 Dicke Model and Phase Transitions(4)
-Homework8
-S9.1 Quantum Hall: Classical S9.2 Electrons in uniform magneti field, the Landau level
-S9.2 2D problem under strong magnetic field
-S9.3 The integer quantum Hall effect(1)
-S9.3 The integer quantum Hall effect(2)
-S9.3 The integer quantum Hall effect(3)
-S9.4 The fractional quantum Hall effect
-S9.4 Quantum anomalous Hall effect(1)
-S9.4 Quantum anomalous Hall effect(2)
-S9.5 Quantum spin Hall effect
-Homework9
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-S10.2 Order parameter and phase coherence(2)
-S10.3 Gross-Pitaevskii equation, ground state and excitations
-S10.4 The superfluid face of BEC
-S10.5 BEC in double Well & Josephson effect
-S10.6 Quantum phase transition
-Homework10