
【化】 von Neumann's equation
【計】 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
馮諾依曼方程(Von Neumann equation)是量子力學中描述系統密度矩陣演化的核心動力學方程,其英文名稱為"Von Neumann equation of motion"。該方程由數學家約翰·馮·諾依曼在1932年提出,與薛定谔方程共同構成量子系統的基本描述框架。
數學表達式為: $$ ihbarfrac{partial rho}{partial t} = [H,rho] $$ 其中$rho$是密度矩陣算符,$H$為哈密頓算符,$hbar$為約化普朗克常數。該方程揭示量子統計系綜的時間演化規律,適用于混合态量子系統的動力學分析。
相較于薛定谔方程僅適用于純态系統,馮諾依曼方程的獨特價值在于:
該方程與海森堡繪景中的運動方程具有對偶性,其推導基于量子力學的劉維爾定理。在量子光學和凝聚态物理領域,該方程被廣泛應用于分析耗散系統的非平衡态行為。
權威參考文獻:
馮諾埃曼方程(Von Neumann's equation)是量子力學中描述密度矩陣時間演化的核心方程,主要用于研究量子系統的統計行為。以下是詳細解釋:
定義與數學形式
該方程描述了量子系統密度矩陣$rho$隨時間的變化,數學表達式為:
$$
ihbar frac{partial rho}{partial t} = [H, rho]
$$
其中,$H$是系統的哈密頓量,$hbar$為約化普朗克常數,方括號表示對易子。
應用領域
主要應用于量子統計力學和量子化學,用于分析混合态(如熱平衡态)的動力學行為,尤其在多體系統或開放量子系統的研究中至關重要。
與薛定谔方程的區别
薛定谔方程描述純态波函數的演化,而馮諾埃曼方程通過密度矩陣$rho$統一處理純态和混合态,更適用于統計系綜。
背景人物
該方程以數學家約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)命名,他在量子力學數學基礎領域做出了奠基性貢獻,如《量子力學的數學基礎》一書中系統闡述了這一理論。
注:由于當前搜索結果權威性較低且信息有限,以上解釋綜合了量子力學領域常識。如需更專業的數學推導或具體應用案例,建議參考權威物理教材或文獻。
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