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含时微扰论不同于定态微扰论,它的发展时间要短很多。定态微扰论起源于天体物理中的摄动法。这个方法在十八世纪已经成熟,是1846年发现海王星的理论基础。而在一个简单系统中,含时微扰论中的久期发散困难,直到1893年才由 Poincaré解决(即 Poincaré–Lindstedt重整化方法)。对于复杂系统,例如量子力学系统,一直没有完善的含时微扰论。直到1984年发现 Berry相位后人们才再一次意识到,物理学界对量子力学含时微扰论的认识有诸多不足。特别是,其中的久期发散困难又激发起人们的研究兴趣。 通常的量子力学含时微扰论沿用的是天体物理中摄动法的思路,即微扰强度的直接多项式展开法(Direct Polynomial Expansion Method)。而Poincaré–Lindstedt方法、几何相位等研究提示出,量子力学的含时微扰论应该用指数函数,其中指数上的函数为微扰强度的多项式展开(Exponential Function of Perturbative Series)。 本论文主要分为三个部分。 第一部分,给出了量子力学含时微扰论的指数函数法的理论形式。这个理论把已知的几何相位作为特殊情况包括在内。 第二部分,利用三个量子力学严格可解的模型对新方法进行检验,说明新理论的合理性,而传统的方法有久期发散困难。 第三部分,作为新方法的一个应用,我们处理了一个简单但没有严格解的系统。在这个系统中,二级修正会出现发散困难,而在我们的理论中仅仅是贡献一个相因子。 本研究表明,新方法能消除传统含时微扰论所不能处理的久期困难。对于给定初态的有限离散谱系统,新方法能给出与严格可解系统相同的结论。对于不能严格求解的系统,它也能处理旧方法在二级近似求解过程中遇到的久期发散困难。