Кіріспе
Кванттық оптикадағы математикалық операция, жалпы салыстырмалылық теориясы және физиканың басқа салалары. Теориялық физикада Боголюбов түрлендіруі, сондай-ақ Боголюбов-Валатин түрлендіруі деп те аталады, 1958 жылы Николай Боголюбов және Джон Джордж Валатин біртекті жүйеде BCS теориясының шешімдерін табу үшін тәуелсіз түрде әзірледі. Боголюбов түрлендіруі – каноникалық коммутациялық қатынастар алгебрасының немесе каноникалық антикоммутациялық қатынастар алгебрасының изоморфизмі. Бұл тиісті өкілдіктерде автоэквиваленттілікті тудырады. Боголюбов түрлендіруі көбінесе гамильтониандарды диагональдеу үшін қолданылады, бұл сәйкес Шредингер теңдеуінің тұрақты шешімдерін береді. Боголюбов түрлендіруі сондай-ақ Унрух эффектісін, Хокинг сәулесін, Дэвис-Фуллинг сәулесін (қозғалмалы айна моделі), ядролық физикадағы жұптасу эффектілерін және тағы да көптеген тақырыптарды түсіну үшін маңызды. Боголюбов түрлендіруі көбінесе гамильтониандарды диагональдеу үшін қолданылады, күй функциясының сәйкес түрлендірілуімен бірге. Трансформацияланған күй функциясымен диагональдалған гамильтониан арқылы есептелген оператордың өзіндік мәндері бұрынғыдай болады.
In theoretical physics, the Bogoliubov transformation, also known as the Bogoliubov–Valatin transformation, was independently developed in 1958 by Nikolay Bogolyubov and John George Valatin for finding solutions of BCS theory in a homogeneous system. The Bogoliubov transformation is an isomorphism of either the canonical commutation relation algebra or canonical anticommutation relation algebra. This induces an autoequivalence on the respective representations. The Bogoliubov transformation is often used to diagonalize Hamiltonians, which yields the stationary solutions of the corresponding Schrödinger equation. The Bogoliubov transformation is also important for understanding the Unruh effect, Hawking radiation, Davies Fulling radiation (moving mirror model), pairing effects in nuclear physics, and many other topics. The Bogoliubov transformation is often used to diagonalize Hamiltonians, with a corresponding transformation of the state function. Operator eigenvalues calculated with the diagonalized Hamiltonian on the transformed state function thus are the same as before.
Қолданбалар
Ең көрнекті қолданысы – Николай Боголюбовтың өзінің суперсұйықтық аясында. Басқа қолданыстар антиферромагнетизм теориясындағы гамильтониандар мен қозуларды қамтиды. Иілген кеңістік-уақытта кванттық өріс теориясын есептеген кезде вакуумның анықтамасы өзгереді, және осы әртүрлі вакуумдар арасында Боголюбов түрленуі мүмкін. Бұл Хокинг сәулесін тудыруда қолданылады. Боголюбов түрленулері кванттық оптикада, әсіресе Гаусс унитарларымен жұмыс істегенде (мысалы, сәуле бөлігіштер, фазалық түрлендіргіштер және сығу операциялары) кеңінен қолданылады.
Қолданбалар
Ең белгілі қолданылуы Николай Боголюбовтың өзіне қайтадан тиесілі, бұл жолы суперөткізгіштіктің BCS теориясы үшін. Боголюбов түрлендіруін жүргізу қажеттілігі нақты байқалатын нүкте – орташа өріс жуықтауында жүйенің Гамильтонианы екі жағдайда да бастапқы құру және жою операторларындағы сызықтық емес мүшелердің қосындысы түрінде жазылуы мүмкін, яғни шекті мүшелерді қамтиды, демек, әдеттегі Хартри-Фок әдісінен асып түсу қажет. Атап айтқанда, орташа өрістегі Боголюбов-де Геннес Гамильтон формализмінде, суперөткізгіш жұптасу мүшесі бар жағдайда, мысалы , Боголюбов түрлендірілген операторлары квазибөлшектерді жояды және жасайды (әрқайсысы анықталған энергия, импульс және спинмен, бірақ электрондық және антиэлектрондық күйлердің кванттық суперпозициясында), ал олардың коэффициенттері Боголюбов-де Геннес матрицасының меншік векторлары арқылы беріледі. Ядролық физикада да бұл әдіс қолданылады, себебі ол ауыр элементтердегі нуклондардың «жұптасу энергиясын» сипаттауға мүмкіндік береді.