Затухающий квантовый гармонический осциллятор - эволюция когерентного состояния

Я пытаюсь решить следующее основное уравнение (также похожее на затухающий квантовый гармонический осциллятор):

д р ^ д т "=" Г 2 ( 2 а ^ р ^ а ^ а ^ а ^ р ^ р ^ а ^ а ^ )
с начальным когерентным состоянием: р ^ ( 0 ) "=" | α α | . Моя идея заключалась в том, чтобы использовать функцию Сударшана и D-алгебру Гилмора для записи дифференциального уравнения. Первым шагом является декомпозиция оператора матрицы плотности в когерентном базисе состояния:
р ^ ( т ) "=" д 2 β   п ( β , т ) | β β |
и действовать с операторами, входящими в исходное уравнение:

а ^ р ^ а ^ "=" д 2 β   | β | 2 п ( β , т ) | β β |
а ^ а ^ р ^ "=" д 2 β   п ( β , т ) β ( β * + β ) | β β | "=" д 2 β   | β β | ( β * β ) β п ( β , т )
р ^ а ^ а ^ "=" д 2 β   п ( β , т ) β * ( β + β * ) | β β | "=" д 2 β   | β β | ( β β * ) β * п ( β , т )
Наконец мы получаем:
п ( β , т ) т "=" Г 2 ( β β + β * β * + 2 ) п ( β , т )

Я почти уверен, что вывод правильный, потому что дифференциальное уравнение сохраняет единичный след, т.е.

д д т Тр { р ^ ( т ) } "=" д 2 β   п ( β , т ) т "=" Г 2 д 2 β   ( β β п ( β , т ) + β * β * п ( β , т ) ) "=" 0
Теперь моя идея заключалась в том, чтобы использовать возведение в степень и записать почти окончательное решение в виде:
п ( β , т ) "=" опыт [ т Г 2 ( β β + β * β * + 2 ) ] дельта ( 2 ) ( α β )
а затем из определения дельта-функции
дельта ( 2 ) ( α β ) "=" 1 π 2 д 2 η   е я η * ( α * β * ) е я η ( α β )
я могу написать
п ( β , т ) "=" е Г т 1 π 2 д 2 η   е я η * α 2 е т Г 2 β * β * е я η * β * × е я η α е т Г 2 β β е я η β "=" е Г т дельта 2 ( α β е т Г / 2 )
Последний шаг можно найти здесь . В конце я получаю
р ( т ) "=" е Г т | α е т Г / 2 α е т Г / 2 |
Проблема в том, что он не сохраняет след, когда он растет до бесконечности. Любая идея, где я сделал ошибку?

Ответы (1)

Это старый вопрос, я уверен, что ОП, возможно, понял это. Проблема с нормализацией присутствует из-за неправильного преобразования из п [ β , т ] к р ( т ) .

Правильный способ построения матрицы плотности р ( т ) из функции Глаубера-Сударшана п [ β , т ] является :

п [ β , т ] "=" е Г т дельта 2 ( α β е Г т 2 ) "=" дельта 2 ( β α е Г т 2 ) р ( т ) "=" д 2 β п [ β , т ] | β β | "=" | α е Г т 2 α е Г т 2 |