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热力学是对热、功、温度和能量之间关系的研究。热力学定律描述了一个系统中的能量如何变化，以及该系统是否能对其周围环境进行有用的工作。
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物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Factorizable Interaction Hamiltonians
We shall explicitly write the foregoing ME for the factorizable interaction Hamiltonian,
$$
H_{\mathrm{I}}(t)=S(t) B,
$$
where $H_{\mathrm{I}}$ is the product of operators $S$ and $B$ that act on the system and the bath, respectively. We further assume that $\langle B\rangle_{\mathrm{B}}=0$, so that $\left\langle\mathcal{L}{\mathrm{I}}\right\rangle{\mathrm{B}}=0$ and $\mathcal{P} \mathcal{L}{\mathrm{I}} \mathcal{P}=0$. The ME (11.25) then simplifies to $$ \dot{\rho}=-i \mathcal{L}{\mathrm{S}}(t) \rho-\int_0^t d \tau\left\langle\mathcal{L}{\mathrm{I}}(t) \mathcal{U}_0(t, \tau) \mathcal{L}{\mathrm{I}}(\tau)\right\rangle_{\mathrm{B}} \mathcal{U}{\mathrm{S}}^{-1}(t, \tau) \rho . $$ Any operator $A$ satisfies the relation $$ \mathcal{U}_0(t, \tau) A=U{\mathrm{S}}(t, \tau) U_{\mathrm{B}}(t-\tau) A U_{\mathrm{S}}^{\dagger}(t, \tau) U_{\mathrm{B}}^{\dagger}(t-\tau),
$$
where
$$
U_{\mathrm{S}}(t, \tau)=\mathrm{T}{+} e^{-i \int{\mathrm{r}}^t H_{\mathbf{S}}\left(t^{\prime}\right) d t^{\prime}},
$$
$$
U_{\mathrm{B}}(t)=e^{-i H_{\mathrm{B}} t} .
$$
The integrand in (11.27) can therefore be written as follows,
$$
\begin{aligned}
I(t, \tau) &=\operatorname{Tr}{\mathrm{B}}\left[S(t) B, \mathcal{U}_0(t, \tau)\left[S(\tau) B, \mathcal{U}{\mathrm{S}}^{-1}(t, \tau) \rho(t) \rho_{\mathrm{B}}\right]\right] \
&=\operatorname{Tr}{\mathrm{B}}\left[S(t) B,\left[\tilde{S}(\tau, t) \tilde{B}(\tau-t), \rho(t) \rho{\mathrm{B}}\right]\right],
\end{aligned}
$$
where $\tilde{S}(\tau, t)$ and $\tilde{B}(t)$ are the system and bath operators $S(\tau)$ and $B$ in the interaction representation,
$$
\begin{aligned}
\bar{S}(\tau, t) &=U_{\mathrm{S}}^{\dagger}(\tau, t) S(\tau) U_{\mathrm{S}}(\tau, t), \
\tilde{B}(t) &=U_{\mathrm{B}}^{\dagger}(t) B U_{\mathrm{B}}(t) .
\end{aligned}
$$
The commutativity of $S$ and $B$, and that of $\rho_{\mathrm{B}}$ and $H_{\mathrm{B}}$, using the cyclic property of the trace, yield:
$$
I(t, \tau)=\Phi_T(t-\tau)[S(t), \tilde{S}(\tau, t) \rho(t)]+\text { H.c., }
$$
where
$$
\Phi_T(t)=\langle\tilde{B}(t) B\rangle_{\mathrm{B}}
$$
is the bath autocorrelation function. Here and henceforth we take $\rho_{\mathrm{B}}$ to be the thermal density operator,
$$
\rho_{\mathrm{B}}=Z^{-1} e^{-H_{\mathrm{B}} / T},
$$
where $Z$ is the unit-trace normalization constant and the temperature $T$ is given, from here on, in energy units, with the Boltzmann constant $k_{\mathrm{B}}=1$.
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Master Equation for an Oscillator Bath
The above results hold for an arbitrary bath. Below we consider, for definiteness, the case of a bosonic oscillator bath (Ch. 3) in thermal equilibrium. In this case, the bath Hamiltonian in (11.2) reads
$$
H_{\mathrm{B}}=\sum_k \omega_k a_k^{\dagger} a_k,
$$
where $k$ labels the bath-mode frequencies $\omega_k$, the bosonic creation and annihilation operators $a_k^{\dagger}$ and $a_k$, respectively. The S-B interaction Hamiltonian (11.26) for a TLS coupled to such a bath reads as in (4.10) with antiresonant terms included or as in (4.12) in the RWA. In the interaction picture [as per (11.31)], the bath operator has then the form
$$
\tilde{B}(t)=\sum_k\left(\eta_k a_k e^{-i \omega_k t}+\eta_k^* a_k^{\dagger} e^{i \omega_k t}\right),
$$
where $\eta_k$ are the dipolar $k$-mode coupling strengths. The bath autocorrelation function (11.33) is then given by
$$
\begin{aligned}
\Phi_T(t) &=\sum_k \sum_{k^{\prime}}\left(\eta_k \eta_{k^{\prime}}^* e^{-i \omega_k t}\left\langle a_k a_{k^{\prime}}^{\dagger}\right\rangle_{\mathrm{B}}+\eta_k^* \eta_{k^{\prime}} e^{i \omega_k t}\left\langle a_k^{\dagger} a_{k^{\prime}}\right\rangle_{\mathrm{B}}\right) \
&=\sum_k\left|\eta_k\right|^2\left{e^{-i \omega_k t}\left[\bar{n}T\left(\omega_k\right)+1\right]+e^{i \omega_k t} \bar{n}_T\left(\omega_k\right)\right}, \end{aligned} $$ where we used the equilibrium bosonic bath properties $\left\langle a_k a{k^{\prime}}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\left\langle a_k^{\dagger} a_{k^{\prime}}^{\dagger}\right\rangle_{\mathrm{B}}=0$, $\left\langle a_k^{\dagger} a_{k^{\prime}}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\delta_{k k^{\prime}}\left[\bar{n}T\left(\omega_k\right)+1\right],\left\langle a_k^{\dagger} a{k^{\prime}}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\delta_{k k^k} \bar{n}_T\left(\omega_k\right), \bar{n}_T(\omega)$ being the average quanta number corresponding to the temperature-dependent Planck distribution at frequency $\omega$,
$$
\bar{n}_T(\omega)=\left[\exp \left(\frac{\omega}{T}\right)-1\right]^{-1} .
$$
热力学代写
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Factorizable Interaction Hamiltonians
对于可分解的交互哈密顿量，我们将明确地写出上述 ME，
$$
H_{\mathrm{I}}(t)=S(t) B,
$$
在哪里 $H_{\mathrm{I}}$ 是运营商的产物 $S$ 和 $B$ 分别作用于系统和浴缸。我们进一步假设 $\langle B\rangle_{\mathrm{B}}=0$ ，以便 $\langle\mathcal{L I}\rangle \mathrm{B}=0$ 和 $\mathcal{P} \mathcal{L I} \mathcal{P}=0$. ME (11.25) 然后简化为
$$
\dot{\rho}=-i \mathcal{L S}(t) \rho-\int_0^t d \tau\left\langle\mathcal{L I}(t) \mathcal{U}0(t, \tau) \mathcal{L I}(\tau)\right\rangle{\mathrm{B}} \mathcal{U} \mathrm{S}^{-1}(t, \tau) \rho .
$$
任何运算符 $A$ 满足关系
$$
\mathcal{U}0(t, \tau) A=U \mathrm{~S}(t, \tau) U{\mathrm{B}}(t-\tau) A U_{\mathrm{S}}^{\dagger}(t, \tau) U_{\mathrm{B}}^{\dagger}(t-\tau),
$$
在哪里
$$
\begin{gathered}
U_{\mathrm{S}}(t, \tau)=\mathrm{T}+e^{-i \int_{\mathrm{r}}{ }^t H \mathbf{S}\left(t^{\prime}\right) d t^{\prime}}, \
U_{\mathrm{B}}(t)=e^{-i H_{\mathrm{B} t}} .
\end{gathered}
$$
因此 (11.27) 中的被积函数可以写成如下:
$$
I(t, \tau)=\operatorname{Tr} \mathrm{B}\left[S(t) B, \mathcal{U}0(t, \tau)\left[S(\tau) B, \mathcal{U S}^{-1}(t, \tau) \rho(t) \rho{\mathrm{B}}\right]\right] \quad=\operatorname{Tr} \mathrm{B}[S(t) B,[\tilde{S}(\tau, t) \tilde{B}(\tau-t), \rho(t) \rho \mathrm{B}]],
$$
在哪里 $\tilde{S}(\tau, t)$ 和 $\tilde{B}(t)$ 是系统和浴室操作员 $S(\tau)$ 和 $B$ 在交互表示中，
$$
\bar{S}(\tau, t)=U_{\mathrm{S}}^{\dagger}(\tau, t) S(\tau) U_{\mathrm{S}}(\tau, t), \tilde{B}(t) \quad=U_{\mathrm{B}}^{\dagger}(t) B U_{\mathrm{B}}(t)
$$
的交换性 $S$ 和 $B$ ，和 $\rho_{\mathrm{B}}$ 和 $H_{\mathrm{B}}$ ，使用迹的循环属性，产生:
$$
I(t, \tau)=\Phi_T(t-\tau)[S(t), \tilde{S}(\tau, t) \rho(t)]+\text { H.c., }
$$
在哪里
$$
\Phi_T(t)=\langle\tilde{B}(t) B\rangle_{\mathrm{B}}
$$
是浴自相关函数。从今以后，我们采取 $\rho_{\mathrm{B}}$ 为热密度算子，
$$
\rho_{\mathrm{B}}=Z^{-1} e^{-H_{\mathrm{B}} / T},
$$
在哪里 $Z$ 是单位迹归一化常数和温度 $T$ 从这里开始，以能量单位给出，具有玻尔兹曼常数 $k_{\mathrm{B}}=1$.
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Master Equation for an Oscillator Bath
上述结果适用于任意浴。为了明确起见，下面我们考虑处于热平衡状态的玻色子振荡器浴 (第 3 章) 的情况。在这种情况下，(11.2) 中的浴哈密顿 量为
$$
H_{\mathrm{B}}=\sum_k \omega_k a_k^{\dagger} a_k
$$
在哪里 $k$ 标记浴模式频率 $\omega_k$ ，玻色子创造和湮灭算子 $a_k^{\dagger}$ 和 $a_k$ ，分别。与这种浴耦合的 TLS 的 SB 相互作用哈密顿量 (11.26) 与 RWA 中包含反共振项 的 (4.10) 或 (4.12) 相同。在交互图片中 [根据 (11.31)]，浴室操作员具有以下形式
$$
\tilde{B}(t)=\sum_k\left(\eta_k a_k e^{-i \omega_k t}+\eta_k^* a_k^{\dagger} e^{i \omega_k t}\right)
$$
在哪里 $\eta_k$ 是偶极子 $k$ 模耦合强度。浴自相关函数 (11.33) 由下式给出
$\backslash 1 \mathrm{eft}$ 的分隔符缺失或无法识别
㧴们使用了平衡玻色子浴特性 $\left\langle a_k a k^{\prime}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\left\langle a_k^{\dagger} a_{k^{\prime}}^{\dagger}\right\rangle_{\mathrm{B}}=0,\left\langle a_{k^{\dagger}}^{\dagger} a_{k^{\prime}}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\delta_{k k^{\prime}}\left[\bar{n} T\left(\omega_k\right)+1\right],\left\langle a_k^{\dagger} a k^{\prime}\right\rangle_{\mathrm{B}}=\delta_{k k^k} \bar{n}_T\left(\omega_k\right), \bar{n}_T(\omega)$ 是对应于频率上与温 度相关的普朗克分布的平均量子数 $\omega$ ，
$$
\bar{n}_T(\omega)=\left[\exp \left(\frac{\omega}{T}\right)-1\right]^{-1}
$$
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。
