扭曲螺旋时空中的非相对论量子动力学

该研究团队探究了一个无自旋粒子在具有双独立扭转控制的螺旋型时空中的非相对论量子动力学,该时空构型可在纯螺旋位错与均匀扭转之间连续过渡。通过诱导空间度规,研究人员构建了协变量子薛定谔算子,通过变量分离获得单一径向本征问题,并采用最小耦合方法引入均匀磁场和阿哈罗诺夫-玻姆(AB)磁通量。在理论分析层面,该工作明确区分了由螺旋参数决定的全局性AB类重标度效应与分布式扭转产生的局部曲率驱动混合效应。研究团队推导出概率流连续性方程,给出方位角与轴向概率流的闭合表达式,建立了实用参数标度关系,并还原出极限基准情形(AB效应、朗道能级及平直空间解)。数值计算方面,采用有限差分法结合Sturm-Liouville求解器(辅以轴向邻近区域核切除技术和Langer变换)解析出能谱、波函数及电流分布。研究结果揭示了AB周期性与螺旋参数的重标度关联、朗道能级簇演化趋势、扭转诱导的能级倾斜及避免交叉现象,以及几何效应导致的轴向电流近轴逆向回流(其对截面积分贡献可忽略)。该框架直接将时空几何与电磁场配置映射至可观测的能谱位移、干涉相位及持续电流信号等物理量。

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提交arXiv: 2025-09-29 12:43

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