
【化】 adiabatic approximation
【化】 heat insulation
【医】 adiathermance; adiathermancy
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
border
【化】 affinity
【医】 approximation
【经】 approximately
绝热式近似(Adiabatic Approximation)是量子力学中处理参数缓慢变化系统的理论方法,其核心思想是当外界扰动变化速率远小于系统本征态调整速率时,量子态会跟随哈密顿量的瞬时本征态演化。该概念对应的英文术语为"Adiabatic Theorem",由物理学家Max Born和Robert Oppenheimer在1927年提出。
从数学角度可表示为: $$ hat{H}(t)|psi_n(t)rangle = E_n(t)|psi_n(t)rangle $$ 其中$hat{H}(t)$是含时哈密顿量,$|psi_n(t)rangle$和$E_n(t)$分别表示瞬时本征态和本征能量。当系统满足绝热条件$frac{langlepsi_m|dot{hat{H}}|psi_nrangle}{(E_m-E_n)} ll 1$时,系统将保持初始量子态。
该方法在多个领域有重要应用:
但需注意其局限性:当系统存在简并态或参数变化过快时,非绝热跃迁概率显著增加,此时需引入含时微扰理论修正。当代研究已发展出非绝热动力学方法,通过引入赝磁场概念处理更复杂的量子演化过程。
(注:实际引用应包含有效链接,此处因知识库限制仅标注文献位置编号。建议在实际应用中引用权威资源如APS期刊论文https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.51.845或Springer专业著作)
绝热近似(Adiabatic Approximation)是量子力学中的重要理论工具,主要用于处理系统在缓慢变化条件下的演化问题。以下是其核心要点:
绝热近似假设当系统的哈密顿量随时间缓慢变化时,量子态会始终保持在瞬时本征态上,而不会跃迁到其他能级。例如,若初始时刻系统处于基态,则后续演化中仍近似处于对应时刻的基态。
绝热近似的成立需满足: $$ omega ll frac{1}{hbar} left| En(t) - E{n'}(t) right| $$ 其中$omega$为哈密顿量变化频率,$E_n$为能级间隔。该条件确保不同能级间跃迁概率可忽略。
如需进一步了解具体应用场景或数学推导,可参考孙鑫院士对绝热近似的改进方法分析,或量子绝热定理的经典案例。
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