对于谐振子真空态
Pt=0=1, Qt=0= iλ (25) 这样演化的态在任何时候都保持(9)的形式,其参数α(t)= iP(t)/Q(t)。
现在我们考虑一个简单的例子,谐振子的频率从ω0跃迁到ω。跃迁以后,原来的基态就不再是基态了,它开始随时间演化。为了研究Q和P的动力学,我们引入
2
z±=Q±iP/mω,它满足关系
&+= iωz+,& =iωz (26) z z
解z+(t)的演化方程,得到 z+(t)=e
iωt
z+(t=0)=e iωt(
ii
(27) mωmω0
类似的,对于z (t),得到
z (t)=eiωtz (t=0)= eiωt(
这样我们有
ii+) (28) mωmω0
Q(t)=
1sinωtcosωtsinωtcosωt
i i(z++z )=, P(t)=i( (29) mωmω0mω0mω2
获得的时间依赖的α(t)= iP(t)/Q(t)与方程(12)相符合。
正如这个例子所展示的,任何时间依赖的哈密顿量都可以被用来生成压缩态。这个普遍现象背后的物理原因是,不确定乘积正比与维格纳函数的峰在相空间所占面积,而这个面积由于相空间体积的守恒性在整个运动过程中是常数。
在实际应用中我们常常需要得到高度压缩的压缩态,而且希望只对谐振子参数做小的变化。然而上面这个例子暗示这很困难,因为ω接近ω0时波包的宽度随时间变化很小。事实上,我们可以利用参数共振现象来通过小参数的变化产生大的压缩度。众所周知,当谐振子的频率被调制为
ω2(t)=ω02+λcosΩt
而且外加频率Ω很接近2ω0时,经典谐振子变得不稳定,因为谐振子的振幅随时间不断增