Главная > КВАНТОВАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ И КВАНТОВАЯ СТАТИСТИКА
<< Предыдущий 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

При рассмотрении процессов непрерывного измерения естественно возникает понятие безграничной делимости инструмента, которое объединяет безграничную делимость распределений вероятностей и динамических отображений. В работе Баркиелли и Лупиери (см. [61], [142]) указано соответствующее расширение в пространстве Фока, которое можно рассматривать как конкретизацию общего результата Озава (п. 4.1.2) для процессов измерения, протекающих во времени. Ограничимся здесь двумя наиболее важными примерами.

Пример 1. Рассмотрим и.-процесс \( \left\{\mathcal{P}_{a, b}^{(1)}\right\} \) с генератором
\[
\mathscr{L}^{(1)}(\lambda)[X]=\mathscr{L}\left[\lambda^{*}\right]+i \lambda\left(L^{*} X+\dot{A}^{*} L\right)-\frac{1}{2} \lambda^{2} X,
\]

где \( L, H=H^{*} \) – ограниченные операторы в гильбертовом пространстве \( \mathscr{H} \), а \( \mathscr{L}[X] \) дается формулой (2.3). Согласно п. 4.2.3, это есть процесс непрерывного измерения наблюдаемой \( A=\left(L+L^{*}\right) \) в системе, эволюционирующей с гамильтонианом \( H \). Из результата Баркиелли и Лупнери следует, что
\[
\mathcal{P}_{0, t}^{(1)}(E)[X]=\mathscr{E}_{0}\left[V(t)^{*}\left(X \otimes P_{0, t}^{(1)}(E)\right) V(t)\right] ; \quad E \in \mathscr{B}_{0, t}, \quad(2.16)
\]

где \( \{V(t)\} \)-семейство унитарных операторов в гильбертовом пространстве \( \mathfrak{K}=\mathscr{H} \otimes \Gamma\left(L^{2}\left(\mathbf{R}_{+}\right)\right) \), удовлетворяющее квантовому стохастическому дифференциальному уравнению (1.26), а \( P_{0, t}^{(1)}(E) \); \( E \in \mathscr{B}_{0, t} \), спектральная мера семейства совместимых наблюдаемых \( Q(s) ; 0 \leqslant s \leqslant t \), в \( \Gamma\left(L^{2}\left(\mathbf{R}_{+}\right)\right) \)(см. п. 4.2 .1 ) (в силу однородности аналогичное представление имеет место и для \( \mathcal{P}_{a, b}^{(1)} \), где \( a \leqslant b \) ).

Пусть \( \left\{\mathscr{x}_{a, b}^{(1)}\right\} \)-соответствующий и.-процесс в пространстве состояний. Тогда соотношение (2.16) приобретает вид формулы (4.1.10)
\[
\begin{aligned}
\mathscr{K}_{0, t}^{(1)}(E)[S]= & \operatorname{Tr}_{\Gamma\left(L^{2}\left(R_{+}\right)\right)} V(t)\left(S \otimes\left|\psi_{0}\right\rangle\left\langle\psi_{0}\right|\right) \times \\
& \times V(t)^{*}\left(\mathrm{I} \otimes P_{0, t}^{(1)}(E)\right),
\end{aligned}
\]

которая имеет ясную физическую интерпретацию: наблюдаемая система, первоначально находившаяся в состоянии \( S \) и эволюционирующая с гамильтонианом \( H \), взаимодействует с квантовым шумом посредством сингулярного гамильтониана (2.6). При этом над квантовым шумом, который играет роль пробной системы, производится непрерывное неразрушающее измерение семейства совместимых наблюдаемых \( Q(s) ; 0 \leqslant s \leqslant l \).
Пример 2. Иі.-процесс \( \left\{\mathcal{N}_{a, b}^{(2)}\right\} \) с генератором
\[
\mathscr{L}^{(2)}(\lambda)[\dot{X}]=i[H, \dot{\lambda}]+\left(L^{*} X L e^{i \lambda}-L^{*} L \circ \bar{\lambda}\right),
\]

где \( H, L \in \mathfrak{B}(\mathscr{H}) \), я вляется естественным обобщением считающего процесса из п. 4.2.5. Для этого процесса расширение имеет вид
\[
\mathscr{P}_{0, t}^{(2)}(E)=\mathscr{E}_{0}\left[V(t)^{*}\left(\left[\mathbb{P _ { 0 , t } ( 2 )}(E)\right) V(t)\right] ; \quad E \in \mathscr{B}_{0, t},\right.
\]

где \( P_{0, t}^{(2)}(E) ; E
otin \mathscr{B}_{0, t} \), спектральная мера семейства совместимых наблюдаемых \( \Lambda(s) ; \quad 0 \leqslant s \leqslant t \), в \( \Gamma\left(L^{2}\left(\mathbf{R}_{+}\right)\right) \). Соответствуюцее представление в пространстве состояний
\[
\mathscr{M}_{0, t}^{(2)}(E)=\operatorname{Tr}_{\Gamma\left(L^{x}\left(\mathbf{R}_{+}\right)\right)} V(t)\left(S \otimes\left|\psi_{0}\right\rangle\left\langle\psi_{0}\right|\right) V(t)^{*}\left(\mathrm{I} \otimes P_{0, t}^{(2)}(E)\right)(2.20)
\]

имеет интерпретацию, аналогичную соотношению (2.17).

Несколько слов о методе доказательства соотношений (2.16), (2.19). Обозначим
\[
\tilde{\mathscr{P}}_{t}^{(j)}(B)=\mathscr{E}_{0}\left[V(t)^{*}\left(\mathrm{I} \otimes P_{0, t}^{(j)}(y(\cdot): y(t)-y(0) \in B)\right) V(t)\right],
\]

где \( B \in \mathscr{B}(\mathbf{R}) \), и введем характеристические функции
\[
\tilde{\Phi}_{t}^{(j)}(\lambda)=\int_{\mathbf{R}} e^{i \lambda x} \tilde{\mathcal{P}}_{t}^{(j)}(d x) .
\]

Тогда
\[
\tilde{\Phi}_{t}^{(j)}(\lambda)[X]=\mathscr{E}_{0}\left[V(t)^{*}\left(\mathcal{\Lambda}^{*} \otimes e^{i \lambda Y^{(j)}(t)}\right) V(t)\right],
\]

где \( Y^{(1)}(t)=Q(t) \) и \( Y^{(2)}(t)=\Lambda(t) \). Используя квантовую формулу Ито, можно доказать, что функции (2.21) удовлетворяют уравнениям
\[
d \tilde{\Phi}_{t}^{(j)}(\lambda)=\mathscr{L}^{(j)}(\lambda) \cdot \tilde{\Phi}_{t}^{(j)}(\lambda) d t,
\]
T. e.
\[
\tilde{\Phi}_{t}^{(j)}(\lambda)=\exp t \mathscr{L}^{(j)}(\lambda) .
\]

Отсюда вытекает, что \( \left\{\tilde{\mathscr{P}}_{t}^{(j)}\right\} \) есть сверточная полугруппа, отвечающая и.-процессу \( \left\{\mathscr{N}_{a, b}^{(j)}\right\} \). В силу взаимной однозначности соответствия между и.-процессами и сверточными полугруппами (п. 4.2.5) отсюда следуют соотношения̆ (2.16), (2.19).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru