論文の概要: Quantum particles in a suddenly accelerating potential
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.01354v1
- Date: Fri, 3 Jun 2022 01:10:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-10 20:23:56.872989
- Title: Quantum particles in a suddenly accelerating potential
- Title(参考訳): 突然加速するポテンシャルにおける量子粒子
- Authors: Paolo Amore, Francisco M. Fern\'andez, Jose Luis Valdez
- Abstract要約: 本研究では,1次元の凝縮ポテンシャルに閉じ込められた量子粒子の速度および/または加速度の急激な変化下での挙動について検討した。
このような状況に対処するための適切な定式化を開発し、無限箱内の粒子のような単純な問題に対する遷移確率を計算する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the behavior of a quantum particle trapped in a confining potential
in one dimension under multiple sudden changes of velocity and/or acceleration.
We develop the appropriate formalism to deal with such situation and we use it
to calculate the probability of transition for simple problems such as the
particle in an infinite box and the simple harmonic oscillator. For the
infinite box of length $L$ under two and three sudden changes of velocity,
where the initial and final velocity vanish, we find that the system undergoes
quantum revivals for $\Delta t = \tau_0 \equiv \frac{4mL^2}{\pi\hbar}$,
regardless of other parameters ($\Delta t$ is the time elapsed between the
first and last change of velocity). For the simple harmonic oscillator we find
that the states obtained by suddenly changing (one change) the velocity and/or
the acceleration of the potential, for a particle initially in an eigenstate of
the static potential, are {\sl coherent} states. For multiple changes of
acceleration or velocity we find that the quantum expectation value of the
Hamiltonian is remarkably close (possibly identical) to the corresponding
classical expectation values. Finally, the probability of transition for a
particle in an accelerating harmonic oscillator (no sudden changes) calculated
with our formalism agrees with the formula derived long time ago by Ludwig and
recently modified by Dodonov~\cite{Dodonov21}, but with a different expression
for the dimensionless parameter $\gamma$. Our probability agrees with the one
of ref.~\cite{Dodonov21} for $\gamma \ll 1$ but is not periodic in time (it
decays monotonously), contrary to the result derived in ref.~\cite{Dodonov21}.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 1次元の閉じ込めポテンシャルに閉じ込められた量子粒子の挙動を, 速度および/または加速度の急激な変化の下で検討する。
このような状況に対処するための適切な形式論を開発し、無限箱内の粒子や単純な調和振動子のような単純な問題に対する遷移確率を計算する。
初期速度と最終速度が消える2および3つの突然の速度変化の下では、他のパラメータに関係なく、システムは$\delta t = \tau_0 \equiv \frac{4ml^2}{\pi\hbar}$ の量子復調を行う。
単純な調和振動子の場合、静的ポテンシャルの固有状態にある粒子の速度と/またはポテンシャルの加速を突然変化(一変化)して得られる状態は、コヒーレント状態であることが分かる。
複数の加速や速度の変化に対して、ハミルトニアンの量子期待値は、対応する古典的期待値と著しく(おそらく同一)である。
最後に、我々の形式で計算された加速調和振動子(突然変化しない)における粒子の遷移確率は、ludwigによって古くから導出され、最近dodonov~\cite{dodonov21} によって修正された公式と一致するが、次元のないパラメータ $\gamma$ の表現は異なる。
我々の確率はrefの確率と一致する。
~\cite{dodonov21} for $\gamma \ll 1$ しかし、時間的に周期的ではない(単調に崩壊する)。
~\cite{dodonov21} である。
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