دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش:
نویسندگان: Phil Attard
سری:
ISBN (شابک) : 0750340533, 9780750340533
ناشر: IOP Publishing
سال نشر: 2021
تعداد صفحات: 348
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 12 Mb
در صورت تبدیل فایل کتاب Quantum Statistical Mechanics in Classical Phase Space به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب مکانیک آماری کوانتومی در فضای فاز کلاسیک نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
نتایج کوانتومی و کلاسیک اغلب به صورت وابسته به فرضیههای جداگانه ارائه میشوند که گویی این دو متمایز و نامرتبط هستند، و تلاش کمی برای نشان دادن اینکه کوانتوم چگونه بر کلاسیک دلالت میکند وجود دارد. تبدیل به فضای فاز کلاسیک به محققین امکان دسترسی به طیفی از الگوریتمهای مشتق شده از مکانیک آماری کلاسیک را میدهد که نتایج را با شرایط عددی بسیار مطلوبتر نوید میدهد. مکانیک آماری کوانتومی در فضای فاز کلاسیک نه تنها یک رویکرد محاسباتی جدید برای سیستمهای ماده متراکم ارائه میدهد، بلکه یک چارچوب مفهومی منحصربهفرد برای درک دنیای کوانتومی و رفتار مولکولی جمعی ارائه میدهد. این رویکرد انقلابی، یک دگرگونی کاملاً دقیق، فراتر از اغتشاش کوانتومی ماده متراکم کلاسیک به کاربردهایی است که در اعماق رژیم کوانتومی قرار دارند. این الگوریتمهای محاسباتی مقیاسپذیر و تقریبهای قابل حمل متناسب با سیستمهای خاص را ارائه میدهد. مثالهای عینی به اعتبار رویکرد کلی و نشان دادن بینشهای جدید کمک میکنند. برای مثال، شبیهسازیهای کامپیوتری و تجزیه و تحلیل انتقال λ در هلیوم مایع توضیح جدیدی در سطح مولکولی از تراکم بوز-اینشتین و یک نظریه کمی برای جریان ابرسیال ارائه میکند. فرمول بندی فضای فاز کلاسیک جذاب در این کتاب طیفی از الگوریتم های محاسباتی جدید و رویکردهای تحلیلی را به دانشجویان و محققان ارائه می دهد. این نه تنها یک رویکرد محاسباتی کارآمد برای سیستمهای ماده متراکم کوانتومی ارائه میکند، بلکه یک چشمانداز هیجانانگیز در مورد چگونگی ظهور دنیای کلاسیکی که مشاهده میکنیم از مکانیک کوانتومی حاکم بر رفتار اتمها و مولکولها ارائه میکند. کاربردها، مثالها و بینشهای فیزیکی، اکتشافات جدیدی را در سیستمهای ماده متراکم کوانتومی پیشبینی میکنند.
ویژگیهای کلیدی
Quantum and classical results are often presented as being dependent upon separate postulates as if the two are distinct and unrelated, and there is little attempt to show how the quantum implies the classical. The transformation to classical phase space gives researchers access to a range of algorithms derived from classical statistical mechanics that promise results on much more favourable numerical terms. Quantum Statistical Mechanics in Classical Phase Space offers not just a new computational approach to condensed matter systems, but also a unique conceptual framework for understanding the quantum world and collective molecular behaviour. A formally exact transformation, this revolutionary approach goes beyond the quantum perturbation of classical condensed matter to applications that lie deep in the quantum regime. It offers scalable computational algorithms and tractable approximations tailored to specific systems. Concrete examples serve to validate the general approach and demonstrate new insights. For example, the computer simulations and analysis of the λ-transition in liquid helium provide a new molecular-level explanation of Bose-Einstein condensation and a quantitative theory for superfluid flow. The intriguing classical phase space formulation in this book offers students and researchers a range of new computational algorithms and analytic approaches. It offers not just an efficient computational approach to quantum condensed matter systems, but also an exciting perspective on how the classical world that we observe emerges from the quantum mechanics that govern the behaviour of atoms and molecules. The applications, examples, and physical insights foreshadow new discoveries in quantum condensed matter systems.
Key Features
PRELIMS.pdf Author biography Phil Attard CH001.pdf Chapter 1 Introduction 1.1 Why phase space? 1.2 Why not direct quantum methods? 1.3 Advantages and challenges of phase space 1.3.1 Quantization 1.3.2 Superposition 1.3.3 Non-commutation 1.3.4 Symmetrization 1.3.5 Non-localization 1.4 Old applications, new perspectives 1.4.1 λ-Transition and superfluidity References CH002.pdf Chapter 2 Wave packet formulation 2.1 Introduction 2.2 Wave packets as eigenfunctions in the classical limit 2.2.1 Definition 2.2.2 Eigenfunctions 2.3 Wave packet symmetrization and overlap 2.3.1 Pair transposition 2.3.2 Symmetrization and occupancy of single-particle states 2.4 Statistical averages in phase space 2.4.1 Partition function 2.4.2 Averages 2.4.3 Phase space 2.4.4 Symmetrization factor in the classical limit References CH003.pdf Chapter 3 Symmetrization factor and permutation loop expansion 3.1 Introduction 3.2 Partition function 3.3 Symmetrization and occupancy for multi-particle states 3.3.1 Single-particle states 3.3.2 Multi-particle states 3.4 Symmetrization expansion of the partition function 3.4.1 Localization of permuted states 3.4.2 Loop expansion of the permutation series 3.4.3 Exact expansion for single-particle states 3.4.4 Approximate localization for multi-particle states References CH004.pdf Chapter 4 Applications with single-particle states 4.1 Ideal gas 4.1.1 Single-particle states 4.1.2 Classical phase space 4.2 Independent harmonic oscillators 4.2.1 General single-particle energy states 4.2.2 Simple harmonic oscillators 4.2.3 Conventional derivation and interpretation 4.3 Occupancy of single-particle states 4.3.1 Loop grand potential and derivatives 4.3.2 Average occupation number 4.3.3 Occupancy fluctuations 4.3.4 Occupancy probability distribution 4.4 Ideal fermions 4.4.1 Loop grand potential, energy, number 4.4.2 Heat capacity, free energy, and entropy 4.4.3 Fermi energy References CH005.pdf Chapter 5 The λ-transition and superfluidity in liquid helium 5.1 Introduction 5.2 Ideal gas approach to the λ-transition 5.2.1 Loop forms of the grand potential and number 5.2.2 Total grand potential and number 5.2.3 Heat capacity 5.2.4 Critique of the ideal gas model 5.3 Ideal gas: exact enumeration 5.3.1 Numerical results 5.4 The λ-transition for interacting bosons 5.4.1 Momentum integrals 5.4.2 Monte Carlo algorithm 5.4.3 Results for liquid helium 5.5 Interactions on the far side 5.5.1 Factorization and the heat capacity 5.5.2 Permutation entropy 5.5.3 Kinky loops 5.6 Permutation loops, the λ-transition, and superfluidity 5.6.1 The λ-transition 5.6.2 Superfluidity References CH006.pdf Chapter 6 Further applications 6.1 Vibrational heat capacity of solids 6.2 One-dimensional harmonic crystal 6.2.1 Model 6.2.2 Eigenvalues and eigenvectors 6.2.3 Normal modes 6.2.4 Quantum mechanics 6.2.5 Numerical results 6.3 Loop Markov superposition approximation 6.3.1 Temperature derivatives 6.3.2 Average bond length in a loop 6.3.3 Tests 6.4 Symmetrization for spin-position factorization 6.4.1 Exact form 6.4.2 Approximate form 6.4.3 Comparison of exact and approximate forms 6.4.4 Simple example, N = 2 References CH007.pdf Chapter 7 Phase space formalism for the partition function and averages 7.1 Partition function in classical phase space 7.1.1 Grand partition function 7.1.2 Statistical averages 7.1.3 Energy 7.2 Loop expansion, grand potential and average energy 7.2.1 Symmetrization loops 7.2.2 Grand potential 7.2.3 Energy 7.2.4 Average number 7.2.5 Factorization of averages 7.2.6 Explicit comparison for the ideal gas 7.3 Multi-particle density 7.3.1 Average energy factorized 7.4 Virial pressure References CH008.pdf Chapter 8 High temperature expansions for the commutation function 8.1 Preliminary definitions 8.1.1 History 8.1.2 Definition 8.1.3 Classical limit 8.1.4 Extensivity 8.2 Expansion 1 8.2.1 Derivation of expansion 8.2.2 An error in Kirkwood 8.2.3 Position configuration weight density 8.2.4 Average kinetic energy 8.3 Expansion 2 8.4 Expansion 3 8.4.1 Second order analysis 8.4.2 Higher order analysis 8.5 Fluctuation expansion 8.5.1 Hamiltonian fluctuations as a phase function 8.5.2 Exponentiated fluctuation series 8.5.3 Explicit form for the fluctuations 8.5.4 Recursion relation 8.5.5 Advantages and disadvantages of the fluctuation expansion 8.6 Numerical results 8.6.1 Interacting Lennard–Jones particles 8.6.2 Simple harmonic oscillator References CH009.pdf Chapter 9 Nested commutator expansion for the commutation function 9.1 Introduction 9.2 Commutator factorization of exponentials 9.2.1 Second order 9.2.2 Third order 9.2.3 Fourth order 9.3 Maxwell–Boltzmann operator factorized 9.3.1 Formal and algorithmic expressions 9.3.2 Commutation function operators 9.4 Temperature derivative of the commutation function operator 9.4.1 Nested commutator form 9.4.2 Expanded operator form 9.5 Evaluation of the commutation function 9.5.1 Expectation values 9.5.2 Gradients of the singlet and pair potential 9.5.3 Central pair potential 9.6 Results for the one-dimensional harmonic crystal 9.6.1 Expectation value of high temperature expansion operators 9.6.2 Harmonic crystal potential and gradients 9.6.3 Simulation results References CH010.pdf Chapter 10 Local state expansion for the commutation function 10.1 Effective local field and operator 10.1.1 Recapitulation of phase space formulation 10.1.2 Effective local field 10.1.3 Expansion of the Maxwell–Boltzmann operator 10.1.4 Singlet, first order commutation function 10.2 Higher order local fields 10.2.1 Singlet, second order 10.2.2 Singlet, modified second order 10.2.3 Singlet, third order 10.2.4 Pair, first order 10.3 Harmonic local field 10.3.1 Singlet harmonic field approximation 10.3.2 Cluster harmonic field approximation 10.4 Gross–Pitaevskii mean field Schrödinger equation 10.5 Numerical results in one-dimension 10.5.1 Harmonic crystal 10.5.2 Lennard–Jones fluid References CH011.pdf Chapter 11 Many-body expansion for the commutation function 11.1 Commutation function 11.1.1 Background 11.1.2 Many-body expansion 11.1.3 Pair term 11.1.4 Linear solution 11.1.5 Non-linear solution 11.1.6 Singlet plus pair potential 11.1.7 Three-body term 11.1.8 Effective Mayer f-functions 11.1.9 Ursell clusters and Mayer f-functions 11.2 Symmetrization function 11.3 Generalized Mayer f-function 11.4 Numerical analysis 11.4.1 Two-body commutation function 11.4.2 Core asymptote 11.4.3 Three-body commutation function 11.4.4 Results 11.5 Ursell clusters, Lee–Yang theory, classical phase space 11.5.1 Ursell cluster theory 11.5.2 Identities for the Maxwell–Boltzmann operator 11.5.3 Exponential series expansion 11.5.4 Exponential expansion for the phase space weight References CH012.pdf Chapter 12 Density matrix and partition function 12.1 Introduction 12.2 Quantum statistical average 12.2.1 Expectation value 12.2.2 Statistical average 12.3 Uniform weight density of wave space 12.3.1 Equal state probability hypothesis 12.3.2 Trajectory uniformity 12.3.3 Time average and hypersurface density 12.4 Canonical equilibrium system 12.4.1 Entropy of energy states 12.4.2 Wave function entanglement 12.4.3 Expectation values and wave function collapse 12.4.4 Maxwell–Boltzmann probability operator 12.4.5 Environmental selection 12.4.6 Symmetrization References