修改薛定谔方程的有限差分解以解释费米子/玻色子效应

计算科学 有限元 计算物理学 量子力学
2021-11-29 00:44:09

我一直在使用 Visscher 的显式方法来解决时间相关的薛定谔方程(是否有简单的方法来数值求解时间相关的薛定谔方程?

大概如果我想模拟两个相同的、非相互作用的粒子,我需要为每个粒子复制模拟数组。

然后我如何修改计算以考虑费米子/玻色子效应,即费米子不能占据相同的空间(忽略自旋),而玻色子被“鼓励”这样做?

1个回答

并不是说玻色子被“鼓励”占据同一个位置,那是完全错误的。这是一篇关于自旋统计定理的文章,它描述了粒子统计与相同粒子排列下波函数变换之间的关系。这种事情需要更多的量子力学知识,所以我推荐阅读一本 QM 入门教材。

简而言之,如果你有两个相同的粒子,并且你的波函数是,那么 这就是你应该施加的关系关于离散波函数。你会得到一个值向量(其中是离散空间中的点),所以当你写下应用于的数值方法时,你还需要,并调整数值方法以考虑这种(反)对称性。ψ(x1,x2)

ψ(x1,x2)=±ψ(x2,x1),
ψjkxjψjkψjk=±ψjk

另外,请记住,对于非相互作用粒子,偏微分方程分离,解的形式为 其中每个求解单粒子薛定谔方程。

12(ψ1(x1)ψ2(x2)±ψ1(x2)ψ2(x1)),
ψi

您要问的是物理问题,而不是科学计算问题。