
【化】 von Neumann's equation
【计】 Von; Von Neumann architecture; Von Neumann computer
Von Neumann language; Von Neumann machine
Von Neumann programming model; Von Neumann style
promise; yes
【化】 eman
equation
冯诺依曼方程(Von Neumann equation)是量子力学中描述系统密度矩阵演化的核心动力学方程,其英文名称为"Von Neumann equation of motion"。该方程由数学家约翰·冯·诺依曼在1932年提出,与薛定谔方程共同构成量子系统的基本描述框架。
数学表达式为: $$ ihbarfrac{partial rho}{partial t} = [H,rho] $$ 其中$rho$是密度矩阵算符,$H$为哈密顿算符,$hbar$为约化普朗克常数。该方程揭示量子统计系综的时间演化规律,适用于混合态量子系统的动力学分析。
相较于薛定谔方程仅适用于纯态系统,冯诺依曼方程的独特价值在于:
该方程与海森堡绘景中的运动方程具有对偶性,其推导基于量子力学的刘维尔定理。在量子光学和凝聚态物理领域,该方程被广泛应用于分析耗散系统的非平衡态行为。
权威参考文献:
冯诺埃曼方程(Von Neumann's equation)是量子力学中描述密度矩阵时间演化的核心方程,主要用于研究量子系统的统计行为。以下是详细解释:
定义与数学形式
该方程描述了量子系统密度矩阵$rho$随时间的变化,数学表达式为:
$$
ihbar frac{partial rho}{partial t} = [H, rho]
$$
其中,$H$是系统的哈密顿量,$hbar$为约化普朗克常数,方括号表示对易子。
应用领域
主要应用于量子统计力学和量子化学,用于分析混合态(如热平衡态)的动力学行为,尤其在多体系统或开放量子系统的研究中至关重要。
与薛定谔方程的区别
薛定谔方程描述纯态波函数的演化,而冯诺埃曼方程通过密度矩阵$rho$统一处理纯态和混合态,更适用于统计系综。
背景人物
该方程以数学家约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)命名,他在量子力学数学基础领域做出了奠基性贡献,如《量子力学的数学基础》一书中系统阐述了这一理论。
注:由于当前搜索结果权威性较低且信息有限,以上解释综合了量子力学领域常识。如需更专业的数学推导或具体应用案例,建议参考权威物理教材或文献。
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