Interested Article - Открытая система (квантовая механика)

Открытая система в квантовой механике — квантовая система, которая может обмениваться энергией и веществом с внешней средой. В определенном смысле всякая квантовая система может рассматриваться как открытая система, поскольку измерение любой динамической величины (наблюдаемой) связано с конечным необратимым изменением квантового состояния системы. Поэтому в отличие от классической механики, в которой измерения не играют существенной роли, теория открытых квантовых систем должна включать в себя теорию квантовых измерений.

Открытые системы в статистической механике и в квантовой механике могут быть гамильтоновыми и негамильтоновыми. Эволюция гамильтоновых систем целиком определяется её гамильтонианом. Например, в равновесной статистической механике системы с переменным числом частиц, которые можно считать открытыми, описываются большим каноническим распределением Гиббса . Важным классом открытых систем является класс негамильтоновых систем. Именно в негамильтоновых системах возможны процессы самоорганизации. Среди негамильтоновых систем выделяются диссипативные, аккретивные, обобщенно диссипативные системы.

Динамика гамильтоновой квантовой системы описывается однопараметрической группой унитарных операторов. В качестве уравнений движения используются уравнение фон Неймана и уравнение Гейзенберга . Эволюция негамильтоновой системы, подверженной внешним воздействиям, будь то процесс установления равновесия с окружающей средой или взаимодействие с измерительным прибором, обычно описывается вполне положительными отображениями. Динамика негамильтоновых открытых квантовых систем, обладающих свойством марковости, задается уравнение Линдблада .

Исследования открытых квантовых негамильтоновых систем восходят к работам польского физика А. Коссаковского , и связаны с введением понятия квантовой динамической полугруппы , затем развитого Г. Линдбладом .

См. также

Примечания

Kossakowski A., «On quantum statistical mechanics of non-Hamiltonian systems» Rep. Math. Phys. Vol.3. (1972) pp.247-274.
Gorini V., Kossakowski A., Sudarshan E.C.G., «Completely positive dynamical semi-groups of N-level systems», J. Math. Phys. Vol.17. (1976) pp.821-825.
Gorini V., Frigerio A., Verri M., Kossakowski A., Sudarshan E.C.G., «Properties of quantum markovian master equations», Rep. Math. Phys. Vol.13. (1978) pp.149-173.
Lindblad G., «On the generators of quantum dynamical semi-groups», Commum. Math. Phys. Vol.48. (1976) pp.119-130.

Литература

Accardi L., Lu Y. G., Volovich I. V. . — New York: Springer Verlag, 2002. (недоступная ссылка)
Alicki R., Lendi K. . — Berlin: Springer Verlag, 1987.
Attal S., Joye A., Pillet C.-A. . — Springer, 2006.
Breuer H.P. , Petruccione F., Theory of Open Quantum Systems. (Oxford University Press, 2002).
Davies E. B. Quantum Theory of Open Systems. Academic Press, London, 1976. ISBN 0-12-206150-0 9780122061509
Ingarden R. S., Kossakowski A., Ohya M. . — New York: Springer Verlag, 1997.
Lindblad G. . — Dordrecht, 1983. — ISBN 1-40-200320-X .
Tarasov V. E. . — Amsterdam, Boston, London, New York: Elsevier Science, 2008.
Weiss U. . — Singapore: World Scientific, 1993.
Isar A., Sandulescu A., Scutaru H., Stefanescu E., Scheid W. // Int. J. Mod. Phys. — 1994. — № 3 . — С. 635—714 .

Литература на русском языке

Холево А. С. . — Москва, Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. — 192 с. — ISBN 5-93972-207-5 . от 28 июня 2006 на Wayback Machine
/ Сб. статей 1982-1984. Пер. с англ. — М. : Мир, 1988. — 223 с.
Бройер Х.- П., Петруччионе Ф. М.: РХД, 2010. - 824 с.
Климонтович Ю. Л. Введение в физику открытых систем. М.: Янус-К, 2002. 284 с. ISBN 5-8037-0101-7
Климонтович Ю. Л. Статистическая теория открытых систем. Том.3: Физика квантовых открытых систем. М.: Янус-К, 2001. 508 с.
(недоступная ссылка)