Razonamiento detrás de la solución a este hamiltoniano

Estoy confundido acerca de la solución de Griffith (Ejemplo 10.1 pg 374) para el hamiltoniano:

H = ω 1 2 [ porque α mi i ω t pecado α mi i ω t pecado α porque α ]
Los estados propios fueron sencillos de calcular:
x + = [ porque ( α / 2 ) mi i ω t pecado ( α / 2 ) ]       y       x = [ mi i ω t pecado ( α / 2 ) porque ( α / 2 ) ]
donde los estados x + y x tener valores propios ω 1 / 2 y ω 1 / 2 respetuosamente. Griffiths luego exige las condiciones iniciales:
x ( 0 ) = [ porque ( α / 2 ) pecado ( α / 2 ) ]
Mi enfoque fue que, dado que tenemos los estados propios, sabemos que la solución general es
x mi conjetura ( t ) = C 1 x + mi i ω 1 t / 2 + C 2 x i mi i ω 1 t / 2
y entonces C 1 = 1 y C 2 = 0 . Sin embargo, esta no es la solución que plantea Griffiths, que aparentemente es
x grifos ( t ) = [ [ porque ( λ t / 2 ) i ω 1 ω λ pecado ( λ t / 2 ) ] porque ( α / 2 ) mi i ω t / 2 [ porque ( λ t / 2 ) i ω 1 + ω λ pecado ( λ t / 2 ) ] pecado ( α / 2 ) mi i ω t / 2 ]
dónde λ = ω 2 + ω 1 2 2 ω ω 1 porque α . Mi solución no se parece en nada a esto y es mucho más simple. Estoy confundido sobre de dónde viene esto y dónde salió mal mi línea de pensamiento.

Calculaste una aproximación adiabática mientras que la de Griffith es la solución exacta.

Respuestas (1)

La solución que encontraste no es correcta, porque el hamiltoniano depende del tiempo.

La ecuación de Schrödinger viene dada por:

i ψ t = H ψ
dónde ψ es un dos vector. Ahora puedes diagonalizar el hamiltoniano. H = S D S 1 . en tu caso D es independiente del tiempo, sin embargo la matriz S no es.

Si H es independiente del tiempo, entonces también lo es S y puedes escribir Schrödinger como

i ( S 1 ψ ) t = D S 1 ψ
La nueva base definida por ψ = S 1 ψ es la base propia de H , y su solución se mantendría. Sin embargo en este caso S depende del tiempo, por lo que no puede tomarlo dentro de la derivada parcial.

Puedes hacer lo mismo, pero terminas con

i S 1 ψ t = D S 1 ψ
Puedes jugar con S y ψ para obtener la solución en Griffith. En particular, puede escribir el lado izquierdo como
S 1 ψ t = ( S 1 ψ ) t S 1 t ψ = ( S 1 ψ ) t + S 1 S t S 1 ψ

Por que es D siempre independiente del tiempo? Qué pasa H = diagnóstico ( 1 , t ) ?