非厄米哈密顿量玻色多体体系中平均场哈特里近似的失效

平均场哈特里理论是将相互作用的多元动力学简化为有效非线性单粒子演化的核心工具。该近似方法也被应用于控制多元动力学的哈密顿量非厄米情形。事实上,非厄米哈密顿量可模拟粒子数增减或开放量子系统在连续量子跃迁间的演化。此外,哈特里近似对一般非厄米哈密顿量的有效性,构成了非线性微分方程量子算法的基础。该工作揭示这一近似可能失效:研究人员解析求解了由纯反厄米哈密顿量生成双体相互作用的N个玻色子量子比特模型,确定了单粒子边缘态在N→∞极限下的解析表达式,并证明该极限与非厄米哈特里演化方程的解不符。研究进一步发现,存在特定初始条件会使精确单粒子边缘态在有限时间内转变为混合态——这一现象在厄米哈密顿量体系中完全不存在。这些发现挑战了非厄米哈密顿量平均场哈特里近似的有效性,要求建立额外条件来确保平均场体系对玻色多体系统中粒子增减动力学及开放系统动力学的建模有效性。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-19 13:20

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