
【化】 adiabatic approximation
【化】 heat insulation
【醫】 adiathermance; adiathermancy
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
border
【化】 affinity
【醫】 approximation
【經】 approximately
絕熱式近似(Adiabatic Approximation)是量子力學中處理參數緩慢變化系統的理論方法,其核心思想是當外界擾動變化速率遠小于系統本征态調整速率時,量子态會跟隨哈密頓量的瞬時本征态演化。該概念對應的英文術語為"Adiabatic Theorem",由物理學家Max Born和Robert Oppenheimer在1927年提出。
從數學角度可表示為: $$ hat{H}(t)|psi_n(t)rangle = E_n(t)|psi_n(t)rangle $$ 其中$hat{H}(t)$是含時哈密頓量,$|psi_n(t)rangle$和$E_n(t)$分别表示瞬時本征态和本征能量。當系統滿足絕熱條件$frac{langlepsi_m|dot{hat{H}}|psi_nrangle}{(E_m-E_n)} ll 1$時,系統将保持初始量子态。
該方法在多個領域有重要應用:
但需注意其局限性:當系統存在簡并态或參數變化過快時,非絕熱躍遷概率顯著增加,此時需引入含時微擾理論修正。當代研究已發展出非絕熱動力學方法,通過引入赝磁場概念處理更複雜的量子演化過程。
(注:實際引用應包含有效鍊接,此處因知識庫限制僅标注文獻位置編號。建議在實際應用中引用權威資源如APS期刊論文https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.51.845或Springer專業著作)
絕熱近似(Adiabatic Approximation)是量子力學中的重要理論工具,主要用于處理系統在緩慢變化條件下的演化問題。以下是其核心要點:
絕熱近似假設當系統的哈密頓量隨時間緩慢變化時,量子态會始終保持在瞬時本征态上,而不會躍遷到其他能級。例如,若初始時刻系統處于基态,則後續演化中仍近似處于對應時刻的基态。
絕熱近似的成立需滿足: $$ omega ll frac{1}{hbar} left| En(t) - E{n'}(t) right| $$ 其中$omega$為哈密頓量變化頻率,$E_n$為能級間隔。該條件确保不同能級間躍遷概率可忽略。
如需進一步了解具體應用場景或數學推導,可參考孫鑫院士對絕熱近似的改進方法分析,或量子絕熱定理的經典案例。
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