通过费米子隧穿在量子级研究带电黑洞的熵修正

受Majhi等人的半经典近似外的隧穿思想启迪，研究了狄拉克粒子穿过带有整体单极子的Reissner－Nordstrōm黑洞的熵修正．为了正确地得到修正熵，作用量的量子修正项与半经典项的比例常数为普朗克长度平方的倒数，而不是普朗克质量平方的倒数．结果表明Bekenstein—Hawking熵的修正，即Bekenstein—Hawking熵的对数项和逆面积项，在考虑量子效应后可以通过费米子隧穿获得．     

玻尔兹曼网格方程在长输管道瞬变流中的应用

该文以瞬变流动理论为基础，通过Chapman-Enskog展开和多尺度技术，在标准玻尔兹曼网格方程中引入摩阻附加项，推导出求解长直输水管线瞬变流动数值解的玻尔兹曼网格方程。并根据长直输水管线的流动特性，选择合理的平衡分布函数形式。结合理论和实例进行数值实验，论证了玻尔兹曼网格方程模拟长直输水管线瞬变流动的可行性。     

相空间内光子数增加薛定谔猫态的性质

相空间量子干涉技术将量子态叠加与经典光学的干涉概念相结合,深刻地展示了量子态的非经典特征出现的物理机制。利用相空间量子干涉理论对相位薛定谔猫态在光子数增加过程的特性变化进行了理论分析,通过计算其光子数分布、Q参数和Wigner函数,讨论了光子数增加对相位连续变化的薛定谔猫态的非经典特性的影响,发现随着光子数的增加薛定谔猫态趋于呈现出亚泊松分布特性以及压缩效应。     

用格子Boltzmann方法求解修正的时间分数阶方程

首先,根据Taylor展开和Chapman-Enskog多尺度展开等技术,用格子Boltzmann方法准确地恢复所讨论的宏观方程,并推导D1Q3和D2Q9模型的平衡态分布函数的表达式.其次,给出两个数值实例验证该方法的有效性.结果表明,用格子Boltzmann方法能求解Caputo型修正的时间分数阶方程的数值解.     

Fermi-Pasta-Ulam模型中量子涨落对包络孤子的耗散效应

本文应用含时变分法原理研究一维Fermi-Pasta-Ulam模型,链中粒子的运动方程由含时变分法原理导出,在这个半量子研究中所考虑的量子效应是量子涨落.对于单个粒子,我们采用Jackiw-Kerman波函数.研究结论表明量子涨落能够发散、模糊化甚至破坏Fermi-Pasta-Ulam模型的非线性激发:包络孤子,量子涨落效应与有效普朗克常数有准指数关系.我们进一步发现与有效普朗克常数耦合,非谐耦合强度对量子耗散有联合效应,这种特有的联合效应可能是由Fermi-Pasta-Ulam模型独特的哈密顿量所导致.     

平衡辐射统计理论的探讨

运用经典统计物理理论对平衡辐射进行研究,存在着致命的缺陷,主要原因是经典统计物理理论把平衡辐射场看作是由无穷多个单色平面波的叠加,按能量均分定理,每个单色平面波具有一定的能量值,因而平衡辐射场的总能量将趋于无穷大。要正确解决经典统计物理对平衡辐射的缺陷,需要用量子统计物理理论来研究。量子统计理论认为,平衡辐射是由大量光子组成,光子的自旋量子数为1,满足玻色分布,从而能得到与实际完全相符的结论,即普朗克公式。利用普朗克公式还可以得出瑞利-金斯公式以及维恩公式等其他一些重要结论。     

量子的随机理论与薛定谔方程

本文以量子的随机假设为基础，运用经典的布朗运动模型，同时把微观粒子运动分为有序和无序运动两部分，通过对经典的牛顿运动进行修正，得出了广义的牛顿运动方程和薛定谔方程，并对方程进行了进一步的讨论。     

Klauder-Perelomov相干态Wigner函数的边缘分布及Tomogram函数

利用相干态表象下的Wigner算符及有序算符内的积分技术,计算了非简谐振子Klauder-Perelomov相干态Wigner函数的边缘分布及Tomogram函数.借助于数值计算,讨论了此量子态所具有的量子特性和Wigner函数边缘分布的物理意义.     

量子统计系统极限判据的讨论

目的对量子统计系统的极限判据进行讨论。方法对不同量子极限进行比较分析。结果推导得到了量子统计系统的极限判据,并进行了讨论。结论对近独立粒子体系的统计分布,小Planck常数极限与高温、低密度极限具有相同的极限效应。     

ψ^4—链的经典近似及量子统计修正

提出一种新的计算ψ＾４－链经典配合函数的近似方法和ψ＾４－链非线性问题的量子修正，并推导出自由能的下界。     

线性正则变换与时频分布

 线性正则变换是一种有用的信号处理工具,它是Fourier变换、分数阶Fourier变换更为广义的形式.Wigner分布和模糊函数是2种经典的时频分布描述方法.利用Wigner分布和模糊函数的性质并借助于线性正则变换矩阵分解形式讨论和描述了线性正则变换与时频分布的关系,给出了几何图形解释,为进一步研究线性正则变换在时频信号分析中的应用奠定了理论基础.     

量子力学中力学量的复函数表示

本文讨论Ｂｏｈｍ的量子势因果解释。将Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程分离连续性方程和动力学方程，证明动力学方程不能用ｈ→０的极限方法过渡经典方程；将动量和动能表示成坐标的复函数形式，分析了实部、虚部的物理意义，证明量子势的本质是动能的组成部分而非相互作用势。     

数值求解一维波动方程的四阶紧致差分方法

针对一维波动方程提出了一种有限差分方法.首先,采用泰勒级数展开公式和原方程代入的方法推导出了第一个时间层未知函数值的四阶紧致差分格式.然后,用四阶紧致差分公式近似空间导数项,采用中心差分格式截断误差余项修正的方法处理时间导数项,推导出了第二个时间层以后未知函数的四阶紧致差分格式.该方法时间和空间具有整体四阶精度.利用Fourier方法分析了所提格式的稳定性.由于本文格式在未知时间层仅涉及3个网格点,因此可采用追赶法求解离散化后所得到的线性方程组.最后,用数值算例验证了本文格式的精确性和稳定性.     

一维量子Euler-Poisson方程的解的渐近性

讨论了一类一维量子半导体方程,这类方程具有等熵Euler—Poisson方程的形式,并且动量方程有量子势力项和松弛项．当远场动量不一致和远场电场非零时,证明了一维量子Euler—Poisson方程的初值问题的解的渐近性．通过选择适当的修正函数和能量估计的方法,得到了上述初值问题的解在时间足够大时收敛到相应的稳态解．这个结果改进了前人的关于远场动量一致和零远场电场时解的渐近性的结果．     

微正则系综中极端相对论量子理想气体高温条件下压强的涨落

微正则系综中的基本热力学函数是熵，根据其极值性质，将系统中涨落的熵S在平衡态之熵S0附近作泰勒级数展开，只保留压强P增量的二级项，得到压强P的相对涨落强度。根据量子气体的粒子数密度和能量密度的结论，通过严格的理论推算，求得量子理想气体、极端相对论量子理想气体的压强和定容热容量，得出这两种物理模型在高温低密度条件下压强涨落规律。对比经典理想气体、量子理想气体和极端相对论量子理想气体3种物理模型的压强涨落规律可以发现，极端相对论量子理想气体压强涨落在高温量子统计领域中具有广阔的应用前景。     

经典统计力学中的正则分布及系综理论

本文梳理了经典统计力学理论中正则分布的推导问题。从孤立体系的哈密顿方程和相空间出发，强调了相空间坐标可分性是推导正则分布的前提。讨论了温度因子的引入、热力学极限和系综概念的物理本质。进一步阐述了正则分布与玻尔兹曼分布、微正则系综和正则系综的关系。     

量子统计力学、量子概率论与量子特征函数

本文讨论"量子统计力学"与数学学科中的一个新兴分支"量子概率论"之间的关系,并从量子统计力学的观点,介绍如何把经典概率论中广泛使用的"特征函数"推广到量子概率论中去.由于每个量子力学系统的"基本力学量"必须遵守特定的对易关系,为了满足这一特殊要求,我们将经典概率论中的"特征函数"推广成一个归一非负定的"群上函数".我们把这种"群上函数"称之为"量子特征函数",并阐明了物理学家在量子统计力学中习惯采用的"密度矩阵"表示,是可以用"量子特征函数"表示来替代的.本文介绍了在量子统计力学的理论研究中,采用"量子特征函数"这一新的数学表示时所显示的某些优越之处.作为与"密度矩阵"表示进行对比的实例,本文讨论了在"特征函数"表示下求解描述量子开系统不可逆演化的主方程,确定量子开系统在给定环境下的"指针态基",以及如何将"密度矩阵"在"指针态基"上展开等问题.特别是,本文具体给出了"量子光学主方程"的显式解,求出该方程的稳态解,证实了此时的"指针态基"就是相干态.此外,我们还在"特征函数"表示下,讨论了量子布朗运动的Caldeira-Legget主方程及其Lindblad型的推广.     

一维纳米微结构体系的量子谱和闭合轨道研究

本文用一维纳米微结构体系的本征值和本征波函数定义一种新的量子谱函数,并以粒子在一维纳米微结构体系中的闭合轨道运动为例,定量地计算出所定义的量子谱函数。研究结果表明量子谱函数的傅立叶变换模的平方与粒子的闭合轨道的经典作用量之间具有对应的关系。研究结果为探讨纳米微结构体系中的经典物理与量子物理的对应提供了新的依据。     

刘维方程与统计分布

本文根据刘维方程讨论了经典系统和量子系统处于平衡态时分布函数和统计算符应当具有的普遍函数形式,并以常用的微正则分布、正则分布和巨正则分布予以印证.     

分数维近似方法研究:矩形量子阱线中浅施主杂质结合能探

采用分数维近似方法并首次将系统推导法确定等效维数α应用在量子阶线中来考察矩形横截面量子饼线中浅施主杂质的结合能，并对等横截面积矩形横截面量子陕线中杂质的等效维数和结合能受量子阶线形状的影响进行了详细的讨论．