シュレディンガー方程式

シュレディンガー方程式

執筆済 量子力学
iℏ∂∂t|ψ(t)⟩=Hˆ|ψ(t)⟩

量子状態の時間発展を決める方程式。

線形であることが本質#

線形微分方程式なので、 解は指数関数の形になる。

|ψ(t)⟩=e−iHˆt/ℏ|ψ(0)⟩

線形性から

時間に依存しない形#

Hˆ が時間に依存しないとき、変数分離により

Hˆ|ψ⟩=E|ψ⟩

これが時間に依存しないシュレディンガー方程式、 すなわち固有値問題。 量子化学が解こうとしているのはこれ。

解けない#

正確に解けるのは、水素原子や調和振動子などごく限られた場合だけ。 多電子系では解析解が存在しない。

そのため

  • 近似する(Hartree-Fock、摂動論)
  • 数値的に解く(次元が指数的に増えて破綻)
  • 量子計算機で直接シミュレートする(Feynman の着想)

3 番目が量子シミュレーションで、 量子計算の当初からの動機になっている。

参考文献#

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