Feole, Marcos (2014) Teoría cuántica de colisiones en la formulación de Broglie-Bohm. / Quantum scattering theory in the Broglie-Bohm formulation. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
![[img]](/style/images/fileicons/application_pdf.png)
| PDF (Tesis) Español 19Mb |
Resumen en español
Usualmente se demuestra que, bajo condiciones muy generales, el resultado de un experimento de colisiones atómicas no depende de las propiedades del haz incidente [1]. Sin embargo, la evidencia aportada recientemente por una serie de experimentos de ionización [2] apunta a una ruptura de estas condiciones, con resultados que parecen depender del estado de coherencia del haz incidente. Estos hechos dejan abierta la pregunta de como afecta la preparacion del haz de proyectiles al resultado de una colisión. En este trabajo se presenta un estudio de este problema analizando las inconsistencias de la formulación estacionaria estandar de la teoría de colisiones [1], y como estas pueden afectar la interpretación de los efectos de la preparación del proyectil en experimentos de colisión por impacto de iones. Para realizar esto, se utiliza la formulación cuántica de De Broglie-Bohm [3, 4] que ha recobrado recientemente notoriedad, principalmente gracias a su capacidad para tratar resultados innovadores en experimentos de mediciones debiles [5, 6]. Además, esta formulación resulta una opción ventajosa para describir una serie de problemas físicos de interés actual, como ser el método de cálculo de trayectorias cuánticas desarrollado por Robert E. Wyatt [7], o el estudio de efectos como la aparición de vórtices en procesos multicanales [8].
Resumen en inglés
It has been usually assumed that under very general and common conditions, the outcome of a collision experiment does not depend on the properties of the projectiles' beam [1]. However, recent evidence in ionization experiments [2] points to a breakdown of these conditions and a dependence of the collision outcome on the incident beam's coherence properties. These facts leave the question of how is the result of a collision affected by the preparation of the projectiles' beam, open. This thesis presents a study of this problem analyzing the inconsistencies of the standard stationary formulation of the scattering theory [1], and how these can affect the interpretation of projectile's coherence effects in ion impact collision experiments. To get this done, the framework of the De Broglie-Bohm formulation [3, 4] was used, which has recently recovered its lost momentum, mainly due to its ability to deal with novel weak measurement results [5, 6]. In addition, this formulation is an advantageous option to describe a number of physical problems of current interest, such as the method of quantum trajectories developed by Robert E. Wyatt [7], or the study of effects such as the appearance of vortices in multichannel processes [8].
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Información Adicional: | Área temática: Teoría cuántica de colisiones atómicas. |
| Palabras Clave: | Coulomb field; Campo coulombiano; Quantum theory; Teoría cuántica; [Broglie-BohM; Atomic collisions; Colisiones atómicas] |
| Referencias: | [1] Taylor, J. R. Scattering Theory: The Quantum Theory on Nonrelativistic Collisions. 1a ed. John Wiley & Sons, Inc., 1972. [2] Egodapitiya, K. N., et al. Manipulating Atomic Fragmentation Processes by Controlling the Projectile Coherence. Phys. Rev. Lett., 106, 153202, 2011. [3] Bohm, D. A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden" Variables, I. Phys. Rev., 85, 166-79, 1952. [4] Bohm, D. A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden" Variables, II. Phys. Rev., 85, 180-93, 1952. [5] Lundeen J. S., et. al. Direct measurement of the quantum wavefunction. Nature, 474, 188-191, 2011. [6] Kocsis S., et. al. Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two- Slit Interferometer. Science, 332 (6034), 1170-73, 2011. [7] Wyatt, R. E. Quantum Dynamics with Trajectories: Introduction to Quantum Hydrodynamics. 1a ed. Springer, 2005. [8] Navarrete, F., Della Picca, R., Fiol, J. and Barrachina, R. O. Vortices in Ionization Collisions by Positron Impact. J. Phys. B, 46, 115203, 2013. [9] Sharma, S., et al. Projectile coherence eects in electron capture by protons colliding with H2 and He. Phys. Rev. A, 86, 022706, 2012. [10] Feagin, J. M. and Hargreaves, L. Loss of wave-packet coherence in stationary scattering experiments. Phys. Rev. A, 88, 032705, 2013. [11] Meisinger, M. Coulomb Scattering in Bohmian Mechanics. Diploma-thesis (Master of Science, Physics). University of Innsbruck, 2004. [12] Hack, M. N. On convergence to Mller wave operators. Nuovo Cimento, 9 (4), 731-33, 1958. [13] Faddeev, L. D. Mathematical Aspects of the Three-Body Problem in Quantum Scattering Theory. Jerusalem: Israel Program for Scientic Translations, 1965. [14] Dollard, J. D. Asymptotic Convergence and the Coulomb Interaction. J. Math. Phys., 5 (6), 729-38, 1964. [15] Barrachina, R. O. Capítulo 2: Interpretación de la mecánica cuántica. Temas de mecánica cuántica. 1993. pp. 9-24. [16] Wigner E. P. The Problem of Measurement. Am. J. Phys., 31 (1), 6-15, 1963. [17] Everett H. III. 'Relative State' Formulation of Quantum Mechanics. Rev. Mod. Phys., 29, 454-462, 1957. [18] Zurek W. H. Environment-induced superselection rules. Phys. Rev. D, 26, 1862-80, 1982. [19] Bell, J. S. Speakable and unspeakable in quantum mechanics. 1a ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1987. [20] De Broglie, L. Recherches sur la theorie des Quanta. Doctoral Thesis (Sorbonne). Ann. de Phys., 10 (III) (Janvier-Fevrier), 1925. [21] Goldstein, H., Poole, C. and Safko, J. Classical mechanics. 3a ed. Addison Wesley, 2000. [22] Holland, P. R. The Quantum Theory of Motion. 1a ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1993. [23] Dürr, D. and Teufel, S. Bohmian Mechanics. 1a ed. Springer, 2009. [24] Dürr, D., Goldstein, S. and Zanghi, N. Quantum Physics Without Quantum Philosophy. Springer, 2013. [25] Rowe, E. G. P. The Hamilton-Jacobi equation for Coulomb scattering. Am. J. Phys., 53 (10), 997-1000, 1985. [26] Rowe, E. G. P. The action in non-relativistic Coulomb scattering. Eur. J. Phys., 7, 99-102, 1986. [27] Gordon, W. Uber den Sto zweier Punktladungen nach der Wellenmechanik. Z. Phys., 48, 180-91, 1928. [28] Johnson, B. R., Reinhardt, W. P., McCurdy, C. W. and Rescigno, T. N. Extension of time-independent wave-operator methods to the calculation of the two-body Coulomb photoionization amplitude. Phys. Rev. A, 32 (4), 1998-2009, 1985. [29] Rudd, M. E., Jorgensen Jr., T. and Volz, D. J. Observation of Doppler-Shifted Peaks in the Energy Spectrum of Autoionization Electrons from Ar+ - Ar Collisions. Phys. Rev. Lett., 16, 929, 1966. [30] Kunikeev, Sh. D. and Senashenko, V. S. Three-particle Coulomb eects in autoionization phenomena. J. Exp. Theor. Phys., 82 (5), 839-52, 1996. [31] Korsch, H. J. and Möhlenkamp, R. Quantum-mechanical streamlines and classical trajectories in elastic scattering. J. Phys. B: Atom. Molec. Phys., 11 (11), 1941-52, 1978. [32] Erdelyi, A. Higher trascendental functions Vol. 1. McGraw-Hill Book Company, 1953. |
| Materias: | Física |
| Divisiones: | Gcia. de área de Investigación y aplicaciones no nucleares > Gcia. de Física > Interacción de la radiación con la materia > Colisiones atómicas y físicas de superficies |
| Código ID: | 489 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 06 May 2015 11:40 |
| Última Modificación: | 06 May 2015 11:48 |
Personal del repositorio solamente: página de control del documento
