量子热力学

✍ dations ◷ 2025-04-02 12:17:34 #量子热力学

量子热力学 是指关于热力学和量子力学这两门相互独立的物理理论间的关系的研究领域。热力学和量子力学都讨论有关光和物质的物理现象。 1905 年,阿尔伯特·爱因斯坦提出,热力学和电磁学之间应该保持一致,由此得出了光的量子化理论,给出了 E = h ν {displaystyle E=hnu } 的关系;该论文是量子理论的曙光。几十年过去,量子理论已经建立在另一套独立的规则之上。 而目前,量子热力学解决了热力学定律怎样从量子力学中导出的。相比于量子统计力学,量子热力学强调从平衡态脱离的动态过程,并且试图建立能使量子热力学适用于单个量子系统的理论。

量子热力学与开放量子系统(英语:open quantum system)密切相关。量子热力学用量子力学在热力学中引入动态演化,从而为有限时间热力学奠基。它的主要假设是把整个世界看作闭系,从而其时间演化决定于由总哈密顿量生成的幺正变换。在热浴模型下,组合系统的总哈密顿量可以分解为:

其中 H S {displaystyle H_{rm {S}}} 是系统的哈密顿量, H B {displaystyle H_{rm {B}}} 是热浴的哈密顿量, H S B {displaystyle H_{rm {SB}}} 是系统与热浴的相互作用项。系统的状态由下列组合系统与热浴的偏迹给出: ρ S ( t ) = T r B ( ρ S B ( t ) ) {displaystyle rho _{rm {S}}(t)=mathrm {Tr} _{rm {B}}(rho _{rm {SB}}(t))} 。系统的动力学通常只需要用系统算符描述,与此等价,也可以用约化的动力学描述整个系统的动力学。假设系统的动力学具有马尔可夫性质,那么开放量子系统的基本运动方程就是Linblad方程(英语:Lindblad equation) (GKLS):

其中 H S {displaystyle H_{rm {S}}} 这一部分是一个 (厄密的) 哈密顿量 ,而 L D {displaystyle L_{rm {D}}} 是: L D ( ρ S ) = n ( V n ρ S V n 1 2 ( ρ S V n V n + V n V n ρ S ) ) {displaystyle L_{rm {D}}(rho _{rm {S}})=sum _{n}left(V_{n}rho _{rm {S}}V_{n}^{dagger }-{frac {1}{2}}left(rho _{rm {S}}V_{n}^{dagger }V_{n}+V_{n}^{dagger }V_{n}rho _{rm {S}}right)right)}

相关

  • 近接放射治疗近距离治疗(取自希腊语“brachys”一词,意思是“短距离”),也称作内照射放疗、密封源式放射治疗、镭疗法或内部镭疗法,是放射治疗的一种形式,即将放射源放置于需要治疗的部位内部
  • The Stanford Encyclopedia of Philosophy史丹佛哲学百科全书(英语:Stanford Encyclopedia of Philosophy,SEP)是一部由史丹佛大学营运的免费线上哲学百科全书,内容主要以经同行评审认可的论文为主。该百科内的每一篇论文
  • 泪管泪器是副眼器的一种,由泪腺和泪道组成。泪器的功能是产生并运输眼泪。泪道是泪器的一部分,包括泪点、泪小管、泪囊和鼻泪管。泪小管属于泪道,是泪器的一部分,是连接泪点与泪囊的
  • 台北体院体育馆台北体院体育馆,俗称白馆,原位于台北市敦化北路、八德路口,现已拆除。白馆拆除前SBL第一季至第四季皆以此为主场馆,琼斯杯等国际性比赛亦在此进行。
  • 卡尔·科伦斯卡尔·埃里克·科伦斯(Carl Erich Correns,1864年9月10日-1933年2月14日)是德国植物学家和遗传学家,主要以他独立发现遗传原则,以及与胡戈·德弗里斯、埃里克·冯·切尔马克同时独
  • 勒莱·安德森勒莱·安德森(英语:Leroy Anderson,1908年6月29日-1975年5月18日)是近代美国作曲家,以擅长谱写篇幅短小但内容丰富的管弦乐团轻音乐为主。他的音乐所以受到不少人认识,很大程度上是
  • 宁波东站坐标:29°51′02″N 121°34′54″E / 29.85056°N 121.58167°E / 29.85056; 121.58167宁波东站是中国浙江省宁波市一座铁路车站,曾在宁波站改建时作为临时车站。车站位于鄞
  • 邑市县邑市县是元朝和明朝时期云南的一个县,隶属路南州。至元十三年(1276年)在今宜良古城置邑市县,至元二十四年(1287年)弥沙县并入邑市县。弘治三年(1490年)废除邑市县。
  • 陆军大臣 (英国)陆军大臣(英语:Secretary of State for War),亦称战争大臣。为英国内阁成员,设立于1794到1801年,以及1854到1964年。陆军大臣负责领导英国陆军部,协助成员包含副陆军大臣(英语:Under-Secretary of State for War)、也是国会议员的国会私人秘书(英语:Parliamentary Private Secretary)、以及由将军担任的军事部长(英语:Military Secretary (United Kingdom))。在19世纪时该职位曾两
  • AIR (游戏)《AIR》初回限定版本的游戏封面,封面上的角色从左到右分别为佳乃、观铃以及美凪。《AIR》是Key于2000年9月8日所推出的视觉小说,该游戏也是继《Kanon》后Key推出的第二款Windows平台恋爱游戏,同时也被称做Key公司季节组曲中的“夏”。本作起初是作为成人电脑游戏发售,并且借由CD-ROM来存取游戏的相关档案。Key后来推出了删除色情内容、适合一般玩家游玩的“全年龄向”的版本,游戏也被陆续移植于Dreamcast、PlayStation Portable、PlayStation Vita、S