Nyílt rendszer (kvantummechanika)

A nyílt rendszer a kvantummechanikában  olyan kvantumrendszer, amely energiát és anyagot cserélhet a környezettel. Bizonyos értelemben bármely kvantumrendszer nyitott rendszernek tekinthető, mivel bármely dinamikus mennyiség (megfigyelhető) mérése a rendszer kvantumállapotának végső visszafordíthatatlan megváltozásával jár. Ezért a klasszikus mechanikával ellentétben, amelyben a mérések nem játszanak jelentős szerepet, a nyílt kvantumrendszerek elméletének tartalmaznia kell a kvantummérések elméletét.

A statisztikai mechanika és a kvantummechanika nyílt rendszerei lehetnek hamiltoni vagy nem hamiltoni rendszerek. A Hamilton-rendszerek fejlődését teljes mértékben a Hamilton-rendszer határozza meg. Például az egyensúlyi statisztikai mechanikában a nyitottnak tekinthető változó számú részecskét tartalmazó rendszereket a Gibbs nagykanonikus eloszlás írja le . A nyílt rendszerek fontos osztálya a nem Hamilton-rendszerek osztálya. A nem hamiltoni rendszerekben lehetségesek az önszerveződési folyamatok. A nem-hamiltoni rendszerek közül a disszipatív, akkretív és az általánosított disszipatív rendszereket különítik el.

A Hamilton-féle kvantumrendszer dinamikáját unitér operátorok egyparaméteres csoportja írja le. A von Neumann egyenletet és a Heisenberg egyenletet használják mozgásegyenletként . A külső hatásoknak kitett nem Hamilton-rendszer fejlődését, legyen szó akár a környezettel való egyensúly megteremtéséről, akár egy mérőeszközzel való interakcióról, általában teljesen pozitív leképezésekkel írják le. A Markov tulajdonsággal rendelkező nem Hamilton-féle nyílt kvantumrendszerek dinamikáját a Lindblad-egyenlet adja meg .

A nyílt kvantum nem-hamiltoni rendszerek tanulmányozása A. Kossakowski lengyel fizikus [1] munkáiig nyúlik vissza , és a kvantumdinamikai félcsoport [2] [3] koncepciójának bevezetéséhez kapcsolódnak, amelyet akkor G. fejlesztett ki. Lindblad [4] .

Lásd még

• Nyílt rendszer (fizika)
• Nyílt rendszer (statisztikai mechanika)
• Kvantummechanika
• kvantumvalószínűség
• Lindblad egyenlet
• Szinergetika
• Disszipatív struktúrák

Jegyzetek

1. ↑ Kossakowski A., "A nem Hamilton-rendszerek kvantumstatisztikai mechanikájáról" Rep. Math. Phys. Vol.3. (1972) 247-274.
2. ↑ Gorini V., Kossakowski A., Sudarshan EKG, "N-szintű rendszerek teljesen pozitív dinamikus félcsoportjai", J. Math. Phys. Vol.17. (1976) 821-825.
3. ↑ Gorini V., Frigerio A., Verri M., Kossakowski A., Sudarshan EKG, "Properties of quantum Markovian master equations", Rep. Math. Phys. Vol.13. (1978) 149-173.
4. ↑ Lindblad G., "A kvantumdinamikai félcsoportok generátorairól", Commum. Math. Phys. Vol.48. (1976) 119-130.

Irodalom

• Accardi L., Lu YG, Volovich IV Kvantumelmélet és sztochasztikus határa . - New York: Springer Verlag, 2002.  (elérhetetlen link)
• Alicki R., Lendi K. Kvantumdinamikai félcsoportok és alkalmazások . Berlin: Springer Verlag, 1987.
• Attal S., Joye A., Pillet C.-A. Nyílt kvantumrendszerek: A markovi megközelítés . — Springer, 2006.
• Breuer HP, Petruccione F., Nyílt kvantumrendszerek elmélete. (Oxford University Press, 2002).
• Davies EB Nyílt rendszerek kvantumelmélete. Academic Press, London, 1976. ISBN 0-12-206150-0 9780122061509
• Ingarden RS, Kossakowski A., Ohya M. Információdinamika és nyílt rendszerek: klasszikus és kvantum megközelítés . – New York: Springer Verlag, 1997.
• Lindblad G. Nem egyensúlyi entrópia és visszafordíthatatlanság. Delta Reidel . - Dordrecht, 1983. - ISBN 1-40-200320-X .
• Tarasov VE . Nem Hamiltoni és disszipatív rendszerek kvantummechanikája . - Amszterdam, Boston, London, New York: Elsevier Science, 2008.
• Weiss U. Kvantumdisszipatív rendszerek . - Szingapúr: World Scientific, 1993.
• Isar A., ​​Sandulescu A., Scutaru H., Stefanescu E., Scheid W. Nyílt kvantumrendszerek  // Int. J. Mod. Phys. - 1994. - 3. sz . - S. 635-714 .

Orosz nyelvű irodalom

• Holevo AS A kvantumelmélet statisztikai szerkezete . - Moszkva, Izhevsk: Számítógépes Kutatóintézet, 2003. - 192 p. — ISBN 5-93972-207-5 . Archivált : 2006. június 28. a Wayback Machine -nél
• Kvantum véletlen folyamatok és nyílt rendszerek / Szo. cikkek 1982-1984. Per. angolról. — M .: Mir, 1988. — 223 p.
• Breuer H.-P., Petruccione F. Nyílt kvantumrendszerek elmélete. M.: RHD, 2010. - 824 p.
• Gardiner KV Sztochasztikus módszerek a természettudományokban. M.: Mir, 1986. 528s.
• Klimontovich Yu. L. Bevezetés a nyílt rendszerek fizikába. M.: Janus-K, 2002. 284 p. ISBN 5-8037-0101-7
• Klimontovich Yu. L. Nyílt rendszerek statisztikai elmélete. 3. kötet: Kvantumnyitott rendszerek fizikája. M.: Janus-K, 2001. 508 p.
• Klimontovich Yu. L. Bevezetés a nyílt rendszerek fizikába. Soros oktatási folyóirat. 1996. N.8. 109-116.  (nem elérhető link)
• Rotter I., A magállapotok mint szerkezetek leírása nyitott kvantummechanikai rendszerekben. ECHAYA, 19. kötet, 2. rész (1988) 275-306.