Otevřený systém (kvantová mechanika)

Otevřený systém v kvantové mechanice  je kvantový systém, který si může vyměňovat energii a hmotu s okolím. V určitém smyslu lze jakýkoli kvantový systém považovat za otevřený systém, jelikož měření jakékoli dynamické veličiny (pozorovatelné) je spojeno s konečnou nevratnou změnou kvantového stavu systému. Proto na rozdíl od klasické mechaniky, ve které měření nehrají významnou roli, musí teorie otevřených kvantových systémů zahrnovat teorii kvantových měření.

Otevřené systémy ve statistické mechanice a kvantové mechanice mohou být buď hamiltonovské nebo nehamiltonovské. Evoluce hamiltonovských systémů je zcela určena jejich hamiltoniánem. Například v rovnovážné statistické mechanice jsou systémy s proměnným počtem částic, které lze považovat za otevřené, popsány Gibbsovou velkou kanonickou distribucí . Důležitou třídou otevřených systémů je třída nehamiltonských systémů. Samoorganizační procesy jsou možné právě v nehamiltonských systémech. Z nehamiltonských systémů se vyčleňují disipativní, akretivní a generalizované disipativní systémy.

Dynamika hamiltonovského kvantového systému je popsána jednoparametrovou skupinou unitárních operátorů. Jako pohybové rovnice se používají von Neumannova rovnice a Heisenbergova rovnice . Evoluce nehamiltonského systému podléhajícího vnějším vlivům, ať už jde o proces nastolení rovnováhy s prostředím nebo interakci s měřícím zařízením, je obvykle popsána zcela pozitivními mapováními. Dynamika nehamiltonovských otevřených kvantových systémů, které mají Markovovu vlastnost, je dána Lindbladovou rovnicí .

Studie otevřených kvantových nehamiltonovských systémů pocházejí z prací polského fyzika A. Kossakowského [1] a jsou spojeny se zavedením konceptu kvantové dynamické pologrupy [2] [3] , který tehdy vyvinul G. Lindblad [4] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Kossakowski A., „O kvantové statistické mechanice nehamiltonovských systémů“ Rep. Matematika. Phys. Vol.3. (1972), str. 247-274.
  2. ↑ Gorini V., Kossakowski A., Sudarshan EKG, "Zcela pozitivní dynamické semi-skupiny systémů N-úrovně", J. Math. Phys. Vol.17. (1976), str. 821-825.
  3. ↑ Gorini V., Frigerio A., Verri M., Kossakowski A., Sudarshan EKG, "Properties of quantum Markovian master equals", Rep. Matematika. Phys. Vol.13. (1978), str. 149-173.
  4. ↑ Lindblad G., „O generátorech kvantových dynamických pologrup“, Commum. Matematika. Phys. Vol.48. (1976), str. 119-130.

Literatura

Literatura v ruštině