Fermionowe dywany kwantowe
Strona
Abstrakt
Przestrzenna okresowość występująca w układach fizycznych wykazujących zachowania falowe znana była już na początku XIX wieku, kiedy Henry Fox Talbot odkrył zapomniany na wiele lat efekt, nazywany dziś jego imieniem, który doczekał się drugiej młodości wraz z nastaniem mechaniki kwantowej. W jej ramach interferencja fal materii
przynosi powtarzalność, tym razem w w czasie, doprowadzając do tzw. kwantowych odrodzeń. Odkrycie tego zjawiska, niespotykanego w fizyce klasycznej, zapoczątkowało szereg badan, których jednym z owoców są dywany kwantowe. Są to czasoprzestrzenne struktury wyłaniające się z analizy gęstości prawdopodobieństwa cząstki kwantowej. Okazuje się, że gdy rozważyć te struktury w układzie kwantowym wielu ciał, staja się one jeszcze wyraźniejsze i zaczynają przypominać znane z nieliniowej fizyki solitony.
Abstract
Spatial periodicity in physical systems that manifest wave properties has been known since the early 1800s, when Henry Fox Talbot discovered the effect now bearing his name. Forgotten for many years, it has been rejuvenated with the advent of quantum mechanics. Within the quantum paradigm, interference between matter waves gives rise to similar periodicity, however in time domain, resulting in so called quantum revivals. Exploration of this phenomenon, absent in classical physics, initiated many studies, among which quantum carpets are one of the most striking examples. They are spatiotemporal structures which appear in the analysis of probability density of a single quantum particle. Moreover, if one considers them in the many body system, they become sharper, starting to resemble solitons known from nonlinear physics.
