量子力学不是相对论的必然结果

根据微观粒子的波粒二象性建立起来的量子力学是特殊的物理理论。它是以特殊的物理假设作前提的。高能粒子的量子力学应当满足相对论的要求。但离开根据粒子的波动性所作的物理假设,想用纯数学的方法从相对论推出量子力学,并断言“量子化现象是时间空间的相对论式结构的必然产物”,是值得商榷的。     

由力学量的线性性、完备性和几率描述推出厄米性的一种推导法

<正> 1 问题提出现在的一些量子力学书,特别是长期作为我国“高等学校试用教材”的某些量子力学书,认为量子力学中力学量算符的基本假设是算符的厄米性、完备性及力学量的几率描述。这个假设存在两个问题。一个问题是实际上表示力学量的算符是线性算符,而算符的线     

关于量子力学中力学量的基本假设

<正> 一、问题的提出力学量是量子力学的主要研究对象。无疑至今力学量已有很成熟的理论。但现在好些量子力学书籍对力学量的基本假设却存在一些问题。如有的书把表示力学量的算符的厄米性、线性性及力学量的几率描述(假设中未包括力学量的平均值公式)作假设,而把算符本征函数的完备性作推论,实际上在一般情况下,由上述假设是导不出算符本征函数的完备     

用数学方法从相对论推出量子力学

一、概论 相对论历来是量子力学的不可缺少的基本原理之一。从量子力学建立以来,为了使理论推算的结果更符合实验,量子力学的公式一再经受相对论形式的订正,这就是明证。但是一直到现在,量子力学建立在既不同于古典物理又不同于相对论的基本概念和基本假设上,这使它跟相对论的逻辑关系非常隐晦。过去对量子力学的公式所做的相对论形式的订正只是形式上的摹拟,而不是从推理得到的。     

量子力学的测量本性(1)

近代物理的两大理论支柱——狭义相对论和量子力学,从不同的侧面对物理系统的测量本性,作了深刻的揭示.本文阐述量子力学测量的概率本性对于经典物理的继承性及其新特点.它的新特点,仅在于Planck常数h在测量中所起的作用.同时指出,de Broglie的“物质波”假设是多余的,这种假设是对测量概率本性的误解.     

关于量子力学中“几率解释”和“能量本征值理论”的一些看法

本文对于公认的非相对论量子力学公理提出了一些新的看法:若承认几率解释是量子力学的基本原理之一,则许多有广泛应用的波函数必须取消物理态的资格;动能、势能、总能量以及任何力学量都是随机变量;这与“能量本征值理论”,“动能是正算子”,“隧道效应”等传统的结论相抵触。若坚持“能量在本征态中取本征值”的量子力学基本假设,则必须修改几率解释和不确定关系。总之,作者认为目前的量子力学基础存在着逻辑矛盾,它需要进一步推敲和研究。     

一个新的非标准Hilbert空间(Ⅰ)

前言量子力学中一些基本假设与命题,需要给以严格的数学分析。自从J.Von Neumann在三十年代把Hilbert空间及其算子谱论引入量子力学以来,在这方面取得了很大进展,但是在许多方面依然不能令人满意。例如Dirac假定量子系统的某个观察量A,有相应于“连续”谱的本征元x_λ,满足方程     

关于量子力学中力学量的讨论

量子力学中用波函数全面地描述了微观粒子的运动状态，但它并不能作为量子力学中的力学量，于是又引进了算符这一非常重要的基本概念。正确理解和计算力学量的确定值、可能值和平均值是这部分内容的难点，本文对此作些讨论。１力学量的确定值假设体系处于力学量算符＾Ｆ的...     

量子力学能量变分原理的推广

本文在一个基本假设的基础上，推广了量子力学中的能量变分原理，得到一个新方程，此方程等价于定态薜定谔方程和吉布斯正则分布方程。     

一维对称势阱定态薛定谔方程的解

一维对称势阱定态薛定谔方程的解余雷（贵州师大物理系贵阳５５０００１）解一维对称势阱的定态薛定谔方程是量子力学的一个基本问题，许多作者都用自己的方法处理过该问题［１］，［２］．本文从量子力学的基本假设出发，尽可能广泛地研究此方程的解。质量为ｍ的粒子在宽...     

物理空间中的一类线性混沌算子

讨论二次量子化理论和量子场论中的一个基本算子：湮灭算子，证明了它是具有Ｄｅｖａｎｅｙ意义下混沌性质的无界线性算子     

关于线性谐振子算符理论的思考

谐振子在量子力学中占有重要的地位。在一般量子力学教材中处理线性谐振子问题都是采用在坐标象中求解定态薛定谔方程的方法．这种解法繁复而冗长。而采用海森堡矩阵力学的方法,在定态情况下只需知道一个体系的哈密顿算符H和量子化条件[Hα,Pβ]=ihδαβ．便可确定它的全部性质。这种方法为在一般情况下从经典力学过渡到量子力学提供了一个标准程序即正则量子化。     

简谐振子波函数的代数解及Hermite多项式的递推

简谐振子模型是量子力学中极其简单又重要的模型,其物理思想在其他相关的学科中都有着广泛的应用,通过多种途径去深入理解简谐振子模型,对理解量子力学的实质和运用量子力学作为工具去研究微观物理模型都有重要的意义;另一方面在实际工作中应用代数方法去求解力学量的本征值和波函数是研究量子力学的主要手段.以简谐振子为例,运用代数方法,先给出一维简谐振子的波函数,从而推广到多维简谐振子,并结合相应算符的对易关系给出Hermite多项式及其递推关系,回避了通过级数展开去求解Hermite方程的过程;同时指出<厄米本征值问题的探究>一文中的不足之处.     

量子乘法器的设计及其实现方法

乘法器在数字信号处理和数字通信领域应用广泛,如何实现快速高效的乘法器关系着整个系统的运算速度。提出了一种新颖的量子乘法器设计方法,利用量子门设计一位量子全加器,并将n个一位量子全加器叠加在一起设计n位量子全加器,实现2个n位二进制数的加和;再利用2个控制非门设计置零电路,并使用置零电路设计量子右移算子;对二进制数乘法步骤进行改进,利用量子全加器和量子右移算子设计量子乘法器,同时设计实现此乘法器的量子线路。时间复杂度分析结果表明,本方法与目前最高效的量子乘法器具有相同的时间复杂度,并具有更简洁的实现方法。     

相对论Dirac粒子的颤动—自旋耦合算符

本文根据相对论量子理论中自由Dirac粒子的自旋角动量并非运动常数的问题进行了探讨,考虑粒子的颤动运动对其自旋的影响,提出相对论粒子的颤动—自旋耦合算符,并证明该算符是一运动常数,在过渡到非相对论情况下,脱耦为普遍量子理论中的自旋算符,并对它的物理性质和代数性质进行了讨论。     

二次量子化内部机制探讨

本文初步论证即使在相对论情况下,正则量子场论实质上与多粒子量理论等价,两者的区别只是对同一物质体系以不同的观点进行描述,多粒子量子理论与单粒子量子力学形式的对应同样地体现在量子场论中,由此产生出二次量子化方法。     

不相干算子和强不相干算子的刻画

用算子代数和矩阵论的方法研究不相干量子运算和严格不相干量子运算所对应的kraus算子分解. 首先, 给出有界线性算子是不相干算子的等价条件及不相干算子的具体形式, 并给出用不相干算子刻画不相干量子运算的方法; 其次, 给出强不相干算子的具体形式及用强不相干算子刻画严格不相干量子运算的方法, 并给出严格不相干量子运算与不相干量子运算的关系.     

量子阱中弱耦合磁极化子的性质

采用线性组合算符及幺正变换方法,研究了无限深量子阱中弱耦合磁极化子的振动频率、基态能量和电子-LO声子相互作用能．对不同材料的量子阱进行了数值计算,结果表明：磁极化子的振动频率随回旋共振频率的增加而增大;电子-LO声子相互作用能随阱宽度的增加而单调增加,且在阱宽很小时变化显著,在阱宽较大时变化缓慢,最终趋于体材料的值;磁极化子的基态能量随阱宽和电子-声子耦合常数的增加而减小,随回旋共振频率的增加而增大．     

不相干算子和强不相干算子的刻画

用算子代数和矩阵论的方法研究不相干量子运算和严格不相干量子运算所对应的kraus算子分解. 首先, 给出有界线性算子是不相干算子的等价条件及不相干算子的具体形式, 并给出用不相干算子刻画不相干量子运算的方法; 其次, 给出强不相干算子的具体形式及用强不相干算子刻画严格不相干量子运算的方法, 并给出严格不相干量子运算与不相干量子运算的关系.     

利用三能级部分纠缠态的量子密集编码

量子信道为最大纠缠态的密集编码方案中,编码操作可以分为翻转操作和相位操作.存在相位编码操作是实现密集编码的关键,构造了量子信道为三能级部分纠缠态的相位密集编码算符,并给出了存在相位编码的条件.