Einzelne Terme in einer Hamilton-Matrix

Verweis auf Problem 2, Kapitel 2 in Modern Quantum Mechanics von JJ Sakurai ,

Betrachten Sie den folgenden Hamiltonoperator eines Zweizustandssystems

H = H 11 | 1 1 | + H 22 | 2 2 | + H 12 | 1 2 | ,
oder als Matrix geschrieben als
H = ( H 11 H 12 0 H 22 ) .
Dieser Hamiltonoperator ist nicht hermitesch und somit ist der Zeitentwicklungsoperator nicht unitär. Damit ist die Wahrscheinlichkeitserhaltung verletzt.

Das ist klar.

Es wird gesagt, dass das System physikalisch von Zustand 2 zu Zustand 1 gehen kann, aber nicht von Zustand 1 zu Zustand 2.

Wie kommen wir zur letzten Aussage?

Was entnehmen wir physikalisch aus den einzelnen Termen eines hermiteschen Operators mit Termen

H 11 = 1 | H | 1 H 12 = 1 | H | 2 H 22 = 2 | H | 2 H 21 = 2 | H | 1 ?

Hallo. Bitte sagen Sie mir, ob dieser Beitrag hilft: physical.stackexchange.com/q/209350 Vielen Dank.
Potenzieren Sie sie einfach, um die Komponenten des Zeitentwicklungsoperators zu erhalten - dann sollte klar sein, warum diese "physikalische" Aussage gemacht wird.

Antworten (2)

Es funktioniert wie in der klassischen Mechanik: Der Hamiltonoperator erzeugt infinitesimale Zeitverschiebungen. Nehmen Sie die Schrödinger-Gleichung,

ich D D T | ψ = H | ψ
und erweitern Sie es für kleine Zeiten. Dann
| ψ ( T ) ( 1 ich H T ) | ψ ( 0 ) .
Das ist, H | ψ sagt dir was | ψ wird sich sofort entwickeln. Wenn, 2 | H | 1 = 0 , gibt es keine Entwicklung von Zustand 1 zu Zustand 2.

Sie können das Problem direkt lösen. Unter der Annahme einer Schrödinger-ähnlichen Gleichung mit einem sehr einfachen "Hamiltonian",

ich D D T [ ψ 1 ( T ) ψ 2 ( T ) ] = [ 1 1 0 1 ] [ ψ 1 ( T ) ψ 2 ( T ) ] ,
Es ist einfach zu zeigen, dass die Lösung dieser Gleichung ist
| ψ ( T ) e ich T [ ψ 1 ( 0 ) ich T ψ 2 ( 0 ) ψ 2 ( 0 ) ] .
Also, wenn das System im Zustand startet
| ψ ( 0 ) [ 1 0 ] ,
Dies bedeutet, dass ψ 2 ( 0 ) = 0 , und es ist klar, dass das System im Zustand 1 bleibt.

Dies kann leicht auf den allgemeinen Hamiltonian im OP verallgemeinert werden, aber dies reicht aus, um den Punkt zu verdeutlichen.