- 命题框(公式卡大字居中,An–Liu–Lin 2023):A(t) = L(t) + iH(t),L = (A+A†)/2、H = (A−A†)/2i 均 Hermitian;若 L(t) ⪰ 0,则 T e^{−∫₀^t A} = ∫_{−∞}^{∞} dk/(π(1+k²)) · T e^{−i∫₀^t (H+kL)}(被积对象对每个实 k 都是幺正演化)
- 推导步骤(原材料:e^{−|x|} 的傅里叶变换,逐行):
1. 拆半轴:∫_ℝ e^{−|x|}e^{−ikx}dx = ∫₀^∞ e^{−(1+ik)x}dx + ∫₀^∞ e^{−(1−ik)x}dx = 1/(1+ik) + 1/(1−ik)
2. 通分:(1−ik+1+ik)/((1+ik)(1−ik)) = 2/(1+k²) ⇒ f̂(k) = 1/(π(1+k²));演算 k = 0 → f̂(0) = 1/π ≈ 0.318,k = ±1 → 1/(2π) ≈ 0.159
3. 归一化:∫f̂(k)dk = f(0) = e⁰ = 1——Cauchy–Lorentz 密度,非负且归一
4. Poisson 核(留数验证):μ < 0 时闭上半平面,唯一极点 k = i,留数 e^μ/(2i) ⇒ (1/π)∫e^{−ikμ}/(1+k²)dk = e^{−|μ|}
- 正性条件演算(对易情形逐本征值):λₐ ≥ 0 → e^{−|λₐ|t} = e^{−λₐt},两边相等;λₐ = −1、t = 1 → 左边 e^{−1} ≈ 0.368,右边 e^{+1} ≈ 2.718——恒等式失效(相差 e² ≈ 7.4 倍)
- 结果框:L ⪰ 0 恰是恒等式成立的条件;不满足时移位代换 u = e^{ct}v、c ≥ −min_t λ_min(L(t)) 无条件恢复正性