弗洛凯理论

✍ dations ◷ 2025-08-02 13:07:18 #动力系统,微分方程

弗洛凯理论是常微分方程理论的一种,讨论有关下列微分方程类型的解答类别,

其中,是一周期为的连续周期函数。

弗洛凯理论的主要定理-弗洛凯定理给出了一般线性系统的每个基本解的正规形式。它给定了一座标转变 y = Q 1 ( t ) x {\displaystyle y=Q^{-1}(t)x} ,其中 Q ( t + 2 T ) = Q ( t ) {\displaystyle Q(t+2T)=Q(t)} ,用以来转变周期系统至有常数及实系数的传统线性系统。

在固态物理中,其类比的结果(推广至三维)为布洛赫定理。


X=A(t)x

其中,A(t)是一周期为T的连续周期函数。

弗洛凯理论的主要定理-弗洛凯定理给出了一般线性系统的每个基本解的正规形式。它给定了一座标转变 y = Q 1 ( t ) x {\displaystyle y=Q^{-1}(t)x} ,其中 Q ( t + 2 T ) = Q ( t ) {\displaystyle Q(t+2T)=Q(t)} ,用以来转变周期系统至有常数及实系数的传统线性系统。

在固态物理中,其类比的结果(推广至三维)为布洛赫定理。

量子力学中,含时薛定谔方程为 i t | ψ ( t ) = H ^ ( t ) | ψ ( t ) {\displaystyle i{\frac {\partial }{\partial t}}|\psi (t)\rangle ={\hat {H}}(t)|\psi (t)\rangle } 。如果哈密顿量 H ^ ( t ) {\displaystyle {\hat {H}}(t)} 满足周期性边界条件 H ^ ( t + T ) = H ^ ( t ) {\displaystyle {\hat {H}}(t+T)={\hat {H}}(t)} T = 2 π / ω {\displaystyle T=2\pi /\omega } ,可以假定含时薛定谔方程的解为 | ψ ( t ) = e i ϵ t | ϕ ( t ) {\displaystyle |\psi (t)\rangle =e^{-i\epsilon t}|\phi (t)\rangle } ,其中, | ϕ ( t ) {\displaystyle |\phi (t)\rangle } 应满足 | ϕ ( t + T ) = | ϕ ( t ) {\displaystyle |\phi (t+T)\rangle =|\phi (t)\rangle } 。则原含时薛定谔方程变换为一个新的类似定态的薛定谔方程

其中 H ^ {\displaystyle {\hat {\mathcal {H}}}} 为新的Floquet哈密顿量, ε {\displaystyle \varepsilon } 为准能量, | ϕ ( t ) {\displaystyle |\phi (t)\rangle } 被称为Floquet态。



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