作者federal (federal)
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标题Re: [问题] Bose-Einstein distrubition 的粒子数ꐠ…
时间Mon May 26 21:15:14 2008
※ 引述《wave0301 (wave)》之铭言:
: ※ 引述《sirhc (sirhc)》之铭言:
: : 我想他说的应该是Bose-Einstein condensate的粒子数不守恒
: : 那是因为有太多的粒子聚集在ground state了
: : 假如增加一颗粒子在ground state根本不怎麽会影响他
: : N个粒子和N+1个粒子 看起来一样
: 看起来一样
: 实际上不一样
: => 用看的: 粒子数不守恒
: => 实际上: 粒子数守恒
: 是这个意思吗@@
: : 粒子数就不守恒了
: : 讲的数学一点就是
: : creation operator对condensate的expection value不等於零
总粒子数是固定,
可是ground state的粒子数不固定.
跟光子没关系,
因为光子不会有BEC.
ground state的粒子数虽然不固定,
可是ground state的 phase 是固定.
这种情形其实很多,
除了bec, 像超导的cooper pair(Josephine junction),
或是 quantum tunneling(像quantum dot), 都是这种情形.
其反例像是Coulomb Blockade.
从量物来看,最简单的例子就是就是一个平面波入射一个barrier,
然後算它的 reflection (R) 跟 transmission (T).
你可以看到那就是一个 phase 固定的情形(exp^(ikx),kx就是相位).
在这时候,你所注重的是 current 守恒,而不是粒子数守恒.
(你并不关心平面波的 normalization)
甚至可以说,
粒子数固定,根本不会发生 quantum tunneling.
直觉来看,
把平面波代入 current operator会得到 动量(k),
而直接算波函数的绝对值平方则是对应到density operator,
而密度对应到位置.
这也是为什麽会讲说, 量子数跟相位分别对应到位置跟动量.
当然更数学来看你可以把
升降算符(a,a^+) 写成 e^(ib)*n^(1/2), n^(1/2)* e^(-ib),
这里 b 是相位算符, n是粒子数算符
用(a,a^+)的 commutator relation, 也可以得到 n 跟 b 的 commutator.
至於粒子数要趋近无穷大等极限, 就是其他问题.
大概看来是这样.
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