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diagonalisation matrice quantique

Posté par RaFFoX (invité) 13-11-05 à 12:22

Bonjour, je suis en M2R physique, et je fais un stage théorique sur la décohérence quantique. Je vous passe tous les détails, mais à un moment je me retrouve avec une matrice hamiltonienne carrée H, dont la taille est fixée : (n+1)\times (n+1), \;n\in\mathbb{N}.
Celle-ci est non diagonale. Bien entendu, je peux la diagonaliser numériquement mais je pense qu'analytiquement c'est faisable aux vues de ses propriétés que j'énonce:

H est définie dans une base \left{|n_b,n_a>\right} de dimension n+1, telle que n_a+n_b=n.
Par exemple, si n=3: \left{|n_b,n_a>\right}=\left{|0,3>,|1,2>,|2,1>,|3,0>\right}.
Les éléments de matrice <n_b',n_a'|H|n_b,n_a>, avec bien sûr n_a'+n_b'=n_a+n_b=n sont définies par:
<n_b'=n_b,n_a'=n_a|H|n_b,n_a>=\frac{3}2+n pour les éléments diagonaux.
<n_b'=n_b-1,n_a'=n_a+1|H|n_b,n_a>=k\sqrt{n_b(n_a+1)}.
<n_b'=n_b+1,n_a'=n_a-1|H|n_b,n_a>=k\sqrt{n_a(n_b+1)} avec k\in\mathbb{R}^*.
Et en dehors de ces cas: <n_b',n_a'|H|n_b,n_a>=0.

Reprenons l'exemple pour n=3, les propriétés ci-dessus donnent:

4$H=\(\array{3,c.cccBCCC$&|0,3>&|1,2>&|2,1>&|3,0>\\\hdash~<0,3|&\frac{9}2&k\sqrt{3}&0&0\\<1,2|&k\sqrt{3}&\frac{9}2&k\sqrt{4}&0\\<2,1|&0&k\sqrt{4}&\frac{9}2&k\sqrt{3}\\<3,0|&0&0&k\sqrt{3}&\frac{9}2}\)

Il n'est pas bien difficile de diagonaliser cette matrice dans une base étant une combinaison linéaire des \left{|n_b,n_a>\right}. Mais sauriez vous trouver une procédure pour n quelconque? Merci, cela m'aiderait.

Posté par RaFFoX (invité)précision 13-11-05 à 13:08

précisons que la base \left{|n_b,n_a>} est diagonale:

<n_b',n_a'|n_b,n_a>=\delta_{n_a,n_a'}\delta_{n_b,n_b'}

Posté par RaFFoX (invité)re : diagonalisation matrice quantique 13-11-05 à 13:09

euh... orthogonale pas diagonale... ça doit être la faim lol.

Posté par RaFFoX (invité)re : diagonalisation matrice quantique 14-11-05 à 12:22

je vois que ma matrice n'inspire pas... lol



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