Зависимость оператора смещения от времени

Я слежу за выводом основного уравнения (и его применением) в этих конспектах лекций . К сожалению, я не выполняю шаг по устранению управляющих составляющих гармонического осциллятора (стр. 17, ур. 164).

Предположим, что у нас есть квантовая система, описанная в формализме оператора плотности в картине Шрёдингера с системным гамильтонианом (т.е. гармоническим осциллятором и когерентным двигателем):

ЧАС "=" ЧАС 0 + ЧАС Д "=" ю ( а ^ а ^ + 1 / 2 ) + ф 0 ( а ^ е я ю Д т + а ^ е я ю Д т )

Определите оператор смещения как

Д ( α ) "=" опыт ( α а ^ α * а ^ )

где а ^ является оператором уничтожения квантового гармонического осциллятора и α является комплексным числом.

Если я хочу сделать унитарное преобразование U "=" Д ( α ) во вращающуюся рамку, то я считаю, что должен сделать это преобразование:

А "=" U А U

и из этого я должен быть в состоянии вывести новое основное уравнение для моей системы и т. д.

Но в конспектах лекций кажется, что они записывают новый гамильтониан в повернутой системе отсчета как (уравнение 164):

ЧАС ~ "=" U ЧАС U + я U т U

где U "=" Д ( α ) . Зачем включать второй член, если Д ( α ) не зависит от времени (мы находимся в картине Шрёдингера по уравнению 134)?

Если я как-то неправильно понял, и считается, что оператор смещения зависит от времени через что-то вроде α "=" α 0 е я ю Д т как можно справиться с этим, т.е. как показать, что ЧАС ~ имеет вышеуказанную форму?

Подводя итог: как преобразовать в другой кадр, когда есть временная зависимость, такая, что я U т "=" ЧАС U ( т ) не держит? (Из-за зависимости H от времени)

и

Почему предполагается, что Д ( α ) имеет ли эта временная зависимость в картине Шрёдингера?

Ответы (1)

Ответ на проблему заключается в том, что оператор раньше переходил на новый кадр, U ( т ) "=" Д ( α ) зависит от времени через временную зависимость α ( т ) и для целей вывода эта зависимость от времени сохраняется в достаточно общем виде.

Это означает, что мы не можем использовать обычную переписку уравнения движения, но ур. 81 в конспекте лекций дает правильное преобразование. Новым генератором эволюции времени является оператор

U ЧАС U + я г U г т U

что и определяется как ЧАС ~ в примечаниях.

Затем вывод продолжается, не останавливаясь на конкретной временной зависимости α . В конце это дает основное уравнение с дополнительными членами из-за оператора смещения и движущего поля. Если однако α подчиняется классическому уравнению движения гармонического осциллятора, то все эти члены сокращаются.

Умная часть здесь заключается в том, что драйв полностью исключается из уравнения, так что динамика может быть решена только для «квантовой части», а затем в конце выполняется преобразование обратно в исходный кадр, чтобы получить полное состояние системы.