Numéro
J. Phys. France
Volume 51, Numéro 1, janvier 1990
Page(s) 47 - 58
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:0199000510104700
J. Phys. France 51, 47-58 (1990)
DOI: 10.1051/jphys:0199000510104700

Semiclassical matrix mechanics. I. The harmonic oscillator

R.M. More

Lawrence Livermore National Laboratory, P.O. Box 808, Livermore, California, 94550, U.S.A.


Abstract
Matrices of dynamical variables of the one-dimensional harmonic oscillator are calculated by a new semiclassical method formulated by More and Warren. The results are semiclassical matrices Xn, m, Pn, m, etc., which i) exactly obey selection rules for zero matrix-elements, ii) are very accurate, circa 1 %, for nonzero matrix-elements, iii) which diagonalize the Hamiltonian H, and iv) which exactly satisfy the Heisenberg commutation relations and equations of motion. These statements are true for matrix-elements Fn, m with m ≽ n. The results show that most of the quantum physics is contained in the extended semiclassical theory.


Résumé
Les matrices des variables dynamiques d'un oscillateur harmonique à 1 dimension sont calculées par une nouvelle méthode semi-classique formulée par More et Warren. Les éléments de matrice semi-classiques obtenus Xn, m , Pn, m : i) obéissent exactement aux règles de sélections pour les éléments de matrice nuls ; ii) sont très précis (environ 1 %) pour les éléments de matrice non nuls ; iii) donnent un Hamiltonien sous forme diagonale ; iv) satisfont exactement les relations de commutation de Heisenberg et les équations d'évolution. Ces propriétés sont vérifiées pour les éléments de matrice Fn, m avec m ≽ n. Les résultats montrent qu'une grande partie de la Physique Quantique est contenue dans cette théorie semi-classique étendue.

PACS
0365G - Solutions of wave equations: bound states.
0365S - Semiclassical theories and applications.
0365F - Algebraic methods.

Key words
harmonic oscillators -- matrix algebra