Главная > КВАНТОВАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ И КВАНТОВАЯ СТАТИСТИКА
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Проблема характеризации инфинитезимального оператора динамической полугруппы без требования непрерывности по норме трудна и остается открытой. Нетривиальной является и задача построения динамической полугруппы по формальному выражению типа (2.5), где \( H, L_{j} \) неограниченные операторы. Дэвис [79] указал довольно общие условия, при которых с формальным выражением (2.4) ассоциируется сильно непрерывная полугруппа вполне положительных отображений \( \left\{\Phi_{t} ; t \in \mathbf{R}_{+}\right\} \), такая что
\[
\Phi_{t}[\mathrm{I}] \leqslant \mathrm{I},
\]

и являющаяся аналогом феллеровского минимального решения в классической теории марковских процессов. Если минимальная полугруппа консервативна в том смысле, что \( \Phi_{l}[1]=\mathrm{I} \), то она является единственной динамической полугруппой, инфинитезимальный оператор которой является замыканием оператора (2.5). Неконсервативность, как и в классической теории, связана с возможностью «ухода на бесконечность» за конечное время.

Пример 1 ([79]). Пусть \( \mathscr{C}=l^{2} \) – гильбертово пространство последовательностей \( \left\{\Psi_{n} ; n \geqslant 0\right\} \) и «операторы рожденияуничтожения» \( a^{*}, a \) определены соотношениями \( \left(a^{*} \psi\right)_{n}= \) \( =\sqrt{n} \psi_{n-1}, \quad(a \psi)_{n}=\sqrt{n+1} \psi_{n+1} \). Рассмотрим управляющее уравнение
\[
\frac{d S_{t}}{d t}=L S_{t} L^{*}-L^{*} L \circ S_{t},
\]

где \( L=a^{* 2}, L^{*}=a^{2} \), а \( S_{t} \) – диагональный оператор плотности в \( l^{2} \). Диагональные элементы \( p_{n}(t) ; n=0,1, \ldots \), оператора \( S_{t} \)

удовлетворяют уравнению чистого рождения
\[
\frac{d p_{n}(t)}{d t}=-(n+2)(n+1) p_{n}(t)+n(n-1) p_{n-2}(t),
\]

минимальное решение которого неконсервативно, \( \sum_{n=0}^{\infty} p_{n}(t)&lt;1 \) при \( t&gt;0 \).

Дэвис дал достаточные условия консервативности, пригодные для класса моделей квантовой диффузии. Оригинальные общие условия консервативности, основанные на аналогиях с классической теорией марковских процессов, предложил А. М. Чеботарев в [49], [35]. Рассмотрим для простоты случай формального инфинитезимального оператора
\[
\mathscr{L}[X]=L^{*} X L+K^{*} X+X K,
\]

где \( L, L^{*}, K, K^{*} \) – операторы, имеющие плотную общую инвариантную область определения \( \mathscr{D} \). Предполагается, что \( \mathscr{D} \) существенная область определения для операторов \( K, K^{*} \), которые являются инфинитезимальными операторами сильно непрерывных сжимающих полугрупп в \( \mathscr{C} \), и что \( K=-\frac{1}{2} L^{*} L+ \) \( +i H \), где \( H \)-самосопряженный оператор. Условия консервативности имеют вид
\[
\left[L, L^{*}\right] \geqslant-c \mathrm{I}, i\left[L^{*} L, H\right] \geqslant-c L^{*} L,
\]

где \( c&gt;0 \) и неравенства понимаются как неравенства для соответствующих форм, определенных на \( \mathscr{D} \). Представление о диапазоне применимости этих условий дают два примера.

Пример 2. Пусть \( \mathscr{G}=L^{2}(\mathbf{R}), Q \) – ператор умножения на \( x, P=i^{-1} \frac{d}{d x}, a(x) \) – дважды непрерывно дифференцируемая функция. Рассмотрим формальное выражение
\[
\mathscr{L}[\ddot{X}]=P a(Q) X a(Q) P-P a(Q)^{2} P \circ \dddot{X} .
\]

Если \( X \)-оператор умножения на дважды непрерывно дифференцируемую функцию \( f(x) \), то \( \mathscr{L}[X] \) есть оператор умножения на \( \frac{1}{2} \frac{d}{d x}\left(a(x)^{2} \frac{d f}{d x}\right) \), т. е. совпадает с инфинитезимальным оператором симметричной диффузии на коммутативной подалгебре \( L^{\infty}(\mathbf{R}) \subset \mathfrak{B}\left(L^{2}(\mathbf{R})\right) \).
Условия А. M. Чеботарева выполняются, если
\[
\sup _{x} a(x) a^{\prime \prime}(x)&lt;\infty \text {. }

Пример 3. В обозначениях предыдущего примера рассмотрим выражение
\[
\begin{aligned}
\mathscr{L}[X]= & \int_{-\infty}^{\infty} m(d \xi) c(Q, \xi)^{*} V_{\xi}^{*} X V_{\xi} c(Q, \xi)- \\
& -\int_{-\infty}^{\infty} m(d \xi)|c(Q, \xi)|^{2} \tilde{X},
\end{aligned}
\]

где \( V_{x}=\exp (-i x P), m \) – вероятностная мера на \( \mathbf{R}, c \) – комплексная измеримая функция, такая что \( x(x) \equiv \int m(d \xi) \mid c(x \), \( \xi)\left.\right|^{2}&lt;\infty \) для всех \( x \). На коммутативной подалгебре \( L^{\infty}(\mathbf{R})(2.8) \) совпадает с инфинитезимальным оператором скачкообразного марковского процесса в \( \mathbf{R} \) с интенсивностью скачков \( x(x) \). Достаточные условия консервативности выполняются, если
\[
\sup _{x} \int m(x \mid d \xi)[\mu(x+\xi)-x(x)]&lt;\infty,
\]

где \( m(x \mid d \xi)=m(d \xi)|c(x, \xi)|^{2} / x(x) \) – условные вероятности скачков.

Полученные в [49] условия консервативности позволяют рассмотреть также суммы выражений типа (2.7), (2.8) и гамильтоновых членов вида \( i[H, X] \) с неограниченным \( H \).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru