Evolución de estado coherente para un hamiltoniano no habitual dado

Estoy tratando de calcular la evolución temporal de un estado coherente | α usando un hamiltoniano dado de la forma:

H ^ = ω ( a ^ a ^ α ( a ^ + a ^ ) ) .
- Mi primer intento ha sido encontrar la acción del H ^ sobre un estado de Fock | norte debido al hecho de que puedo expresar los estados coherentes en términos de los estados de Fock:
| α = mi α 2 2 norte = 0 α norte norte ! | norte ,
y usando eso F ( H ^ ) | norte = F ( h norte ) | norte atacar el mi i H ^ t / que aparece al calcular la evolución temporal.

Mi problema es : he encontrado H ^ | norte ser:

H ^ | norte = ω ( norte | norte α norte | norte 1 α norte + 1 | norte + 1 ,
donde estoy atascado ya que no es de la forma H ^ | norte | norte así que no sé qué hacer con el exponencial:
mi i H ^ t / | norte = mi i ω t ( a ^ a ^ α ( a ^ + a ^ ) ) | norte = ?
Intenté manipular el término exponencial usando la fórmula BCH pero no logré nada más que un resultado desordenado.

EDITAR : Aquí agrego mi respuesta lograda usando la fórmula BCH:

| α ( t ) = mi α 2 2 mi ω 2 t 2 ( 1 + α 2 ) 2 norte = 0 α norte norte ! mi i ω t ( norte α norte + 1 α norte ) | norte ,
lo que parece, para mi ojo inexperto, estar equivocado. Gracias de antemano.

buen problema por cierto!

Respuestas (1)

Sí, necesita usar un BCH, pero puede ver su camino si reconoce que su hamiltoniano se puede escribir como

H ^ = pag ^ 2 2 metro + 1 2 metro ω 2 ( X ^ k ) 2
para algunos k , es decir, como un oscilador armónico desplazado. Lo que puede hacer entonces es considerar el hamiltoniano traducido
H ^ = mi β ( a ^ a ^ ) a ^ a ^ mi β ( a ^ a ^ ) = T ( β ) a ^ a ^ T 1 ( β )
para la elección adecuada de β y recuerde que el estado coherente es en sí mismo una traducción del estado fundamental para obtener algo como
H ^ | α = T ( β ) a ^ a ^ T 1 ( β ) T ( α ) | 0 .

Primero: ¡Gracias por la respuesta! En segundo lugar: ¡Qué descubrimiento, que Isle Of Everywhere es delicioso! Edité la respuesta donde aparece mi resultado desordenado con el BCH, no sé dónde podría estar equivocado en mis cálculos. Me siento cómodo con la respuesta que proporcionó y no quiero sonar grosero, pero me gustaría tener confianza con el otro método en caso de que no pueda reconocer nada, así que esperaría un poco más para cerrar el pregunta.
@MarcC no es tan fácil de hacer BCH desde el conmutador [ a ^ a ^ , a ^ + a ^ ] viaja con cualquiera de los dos a ^ a ^ o a ^ + a ^ ... :(