Fermionowe dywany kwantowe

• Autorzy: Grochowski, Piotr T.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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 badań, 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, stają się one jeszcze wyraźniejsze i zaczynają przypominać znane z nieliniowej fizyki solitony.

EN

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. hey 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.

Słowa kluczowe

PL

mechanika kwantowa; ultrazimne gazy atomowe; dywan kwantowy; kwantowe odrodzenia

EN

quantum mechanics; ultracold atomic gases; quantum carpets; quantum revivals

• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 71, z. 3
• Strony: 12--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Grochowski, Piotr T.

• Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• [1] H. F. Talbot, Philos. Mag. 9, 401 (1836).
• [2] L. Rayleigh, Philos. Mag. 11, 196 (1881).
• [3] E. Schrödinger, Naturwissenschaen 14, 664 (1926).
• [4] R. W. Robinett, Phys. Rep. 392, 1 (2004).
• [5] E. T. Jaynes F. W. Cummings, Proc. IEEE 51, 89 (1963).
• [6] F. B. J. Buchkremer, R. Dumke, H. Levsen, G. Birkl, and W. Ertmer, Phys. Rev. Lett. 85, 3121 (2000).
• [7] E. J. Heller, Phys. Rev. Lett. 53, 1515 (1984).
• [8] A. T. Forrester, R. A. Gudmundsen, and P. O. Johnson, Phys. Rev. 99, 1691 (1955).
• [9] W. Kinzel, Phys. Bl. 51, 1190 (1995).
• [10] P. Stiffer, C. Leichtie, W. P. Schleich, and J. Marklof, Zeitschr. Naturforsch. A 52, 377 (1997).
• [11] I. Marzoli, F. Saif, I. Bialynicki-Birula, O. M. Friesch, A. E. Kaplan, and W. P. Schleich,Acta Phys. Slov. 48, 323 (1998).
• [12] M. Berry, I. Marzoli, and W. Schleich, Phys. World 14, 39 (2001).
• [13] M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman, and E. A. Cornell, Science 269, 198 (1995).
• [14] C. Chin, R. Grimm, P. Julienne, and E. Tiesinga, Rev. Mod. Phys. 82, 1225 (2010).
• [15] P. T. Grochowski, T. Karpiuk, M. Brewczyk, and K. Rzążewski, Phys. Rev. Research 2, 013119 (2020).

Uwagi

1) KONKURS PTF – NAGRODA.

2) Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).