Saturday, September 15, 2012

二次量子化的特点是:1)让波函数上升为波场算符;2)赋予波场以粒子性,即经典图像下在空间连续分布的场,此时应该看作一个个场量子的集合(当然还包括真空基态)。特别地,波场算符与它的共轭动量满足正则对易关系。

二次量子化的特点是:1)让波函数上升为波场算符;2)赋予波场以粒子性,即经典图像下在空间连续分布的场,此时应该看作一个个场量子的集合(当然还包括真空基态)。特别地,波场算符与它的共轭动量满足正则对易关系。
总之,粗略来说,如果说一次量子化使得粒子有了波场性质,那么二次量子化反过来使得经典波场有了粒子性质。

呵呵 说:
你说的基矢是完备基,展开是自然的,前面的系数绝对值的平方才是粒子数分布的函数吧?
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我记得,在经典统计力学中,分布函数跟概率相关(可以看成某个特殊的概率);而在量子统计中,分布函数跟概率幅相关(可以看作某个特殊的概率幅),这种差异可能是为了方面,量子力学中直接跟概率幅打交道。
hurry :
多参考几本不同的教材,就应该能够弄懂二次量子化。想要别人仔细讲解,不是一句两句说得清楚的。
1)一次量子化。对于经典力学中的色散关系(即频率与波数之间的关系,或能量与动量之间的关系),把其中的力学量换成算符,作用于波函数得到量子力学方程,这个过程是一次量子化过程,一次量子化的特点是:1)把经典力学中的力学量上升为算符;2)给粒子赋予了波动性。特别地,力学量算符中,广义坐标和广义动量满足正则对易关系。
2)二次量子化。在1)的基础上,进一步地把波函数上升为算符。如果把波函数算子看作广义坐标,让它跟它的正则共轭动量满足正则对易关系,这样可以完成二次量子化过程(这里以正则量子化为例)。波函数上升为算符时,其中的算符由原来波函数按照某个完备基矢组展开时的展开系数(即产生算符和湮灭算符)来承载,它是Fock空间中的算符,这跟一次量子化下Hilbert空间中的算符不同。二次量子化的特点是:1)让波函数上升为波场算符;2)赋予波场以粒子性,即经典图像下在空间连续分布的场,此时应该看作一个个场量子的集合(当然还包括真空基态)。特别地,波场算符与它的共轭动量满足正则对易关系。
总之,粗略来说,如果说一次量子化使得粒子有了波场性质,那么二次量子化反过来使得经典波场有了粒子性质。二次量子化得到的Schrodinger 方程,形式可以跟一次量子化下一样,只是其中的波函数此时要看作算符。
同理,你说的多粒子量子力学中,多个粒子波函数相乘变成一个描述多粒子态的波函数,它满足Schrodinger 方程等等,你说的这个处理过程在一次量子化和二次量子化情形下都成立,不要误以为这只是二次量子化下的描述方式,只是二次量子化下波函数此时要看作算符而已。多个粒子波函数相乘变成一个描述多粒子态的波函数,这是由概率论中的数学规律决定的,当然考虑全同粒子对称性这一物理要求之后,还要作些对成化处理。
另外,不少人容易糊涂:为什么波函数一会儿是整个展开表达式本身,一会儿又是展开表达式的系数?这属于线性代数没有学好。我们知道,一个矢量R本身是一个矢量,把它在某个坐标基下展开的系数——也即矢量R在该坐标基下的坐标(x,y,z),也可以看作矢量本身;坐标集合常常表达成列矩阵形式,这就是矢量的矩阵表示。注意每个坐标基可以看成一根坐标轴

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