一维量子体系本征态简易求解:量子链与量子环的比较

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"一种求解一维量子体系本征态的方法 (2011年)" 是一篇由公卫江、范爽、司秀丽和魏国柱合作撰写的论文,发表在2011年的《东北大学学报(自然科学版)》上。这篇论文主要探讨了如何简便地求解一维量子系统的本征态,特别是关注于一维有限格点量子链和量子环这两种模型。文章的目的是提供一个实用的计算策略,以便更好地理解和分析这两种结构的特性。 在量子力学中,本征态是量子系统在特定哈密顿量作用下能量不变的状态,其对应的能量称为本征能量。论文提出的方法适用于解决这类问题,通过对一维量子链和量子环的本征能量进行求解,为研究这些系统的能谱提供了新的途径。能谱是描述系统所有可能能量的分布,对于理解量子系统的动态行为至关重要。 作者们通过图示法详细对比了一维有限格点量子链与量子环的能谱,这种直观的展示方式有助于揭示两种结构在能量分布上的差异。在量子链中,格点能量的涨落可能导致表面态的出现。表面态是指在系统的边界或表面附近出现的特殊状态,这些状态的能量与内部态有所不同,且对边界条件敏感。然而,在量子环中,他们发现即使存在格点能量的涨落,也不会诱导表面态的形成。这一发现对于理解环状量子系统的稳定性以及其独特的物理性质具有重要意义。 此外,论文还讨论了两种结构中格点能量涨落的影响,这对于研究量子系统的不均匀性以及其对系统整体性质的贡献具有理论价值。对于实际应用,如量子计算和量子信息处理,了解这些特性可以帮助设计更稳定的量子系统。 该论文提供了一种新的方法来解决一维量子体系的本征态问题,尤其是在有限格点量子链和量子环的背景下。这项工作不仅丰富了量子力学的教学和研究,也为后续的实验探索和理论发展奠定了基础。关键词包括量子链、量子环、本征能量、能谱和格点能量,这些都是量子系统研究中的核心概念,体现了论文的主要研究内容。