מצבים קוהרנטיים – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
עלומים (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
עלומים (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
שורה 1:
{{בעבודה}}
'''מצבים קוהרנטיים''' הינם מצבים [[תורת הקוונטים|קוונטיים]] של [[מתנד הרמוני|מתנדים הרמוניים]] מיקרוסקופיים (כלומר מתנדים המתוארים על ידי [[מכניקת הקוונטים]]) אשר התנהגותם בזמן דומה להתנהגות [[מכניקה קלאסית|הקלאסית]] של המערכת (כאשר זו מוגדרת). דמיון זה מתבטא בכך שערכי התוחלת (הממוצעים) של המיקום והתנע משתנים בזמן בדיוק כמו התנע והמקום של מתנד הרמוני [[מכניקה קלאסית|קלאסי]], כלומר הם מתנהגים באופן מחזורי בזמן בדומה למטוטלת פשוטה. למצבים קוהרנטיים חשיבות רבה בתיאור של [[מכניקת קוונטים|מערכות קוונטיות]], ותכונות ה[[אור]] של [[לייזר|לייזרים]]. בנוסף לכך הם מהווים מרכיב בסיסי בבניה של [[תורת השדות הקוונטית]] המתארת מערכות מרובות חלקיקים.
 
==הגדרה פורמלית ובניית המצבים==
שורה 19:
 
===בניה של מצבים קוהרנטיים===
מההגדרה שלמעלה נובע כי מצב קוהרנטי מתואר על ידי:
<div style="text-align: center;">
<math>\ |z\rangle = e^{-\frac{|z|^2}{2}}e^{ i z a^\dagger} |0 \rangle</math></div>
כאשר <math>\ |0\rangle</math> הוא מצב היסוד (כלומר המצב בעל האנרגיה הנמוכה ביותר) של המתנד ההרמוני. ניתן להוכיח פתרון זה על ידי השימוש בתכונות אופרטורי היצירה וההשמדה:
<div style="text-align: center;"><math>\ a |n \rangle = \sqrt{n} |n-1\rangle</math></div>
<div style="text-align: center;">
<math>\ a^\dagger |n \rangle = \sqrt{n+1} |n+1\rangle</math></div>
כאשר <math>\ |n\rangle</math> הוא המצב המתאר את הרמה הn-ית של המתנד.
 
אפשרות אחרת היא לבנות את המצבים הקוהרנטיים כפתרון של משוואה דיפרנציראלית. אופרטור התנע בהצגת המקום הינו <math>\ p=-i\hbar \frac{\partial}{\partial x}</math>
ולכן מהגדרת המצבים הקוהרנטיים נובע שהם מקיימים את המשוואה:
<div style="text-align: center;">
<math>\sqrt{m\omega \over 2\hbar} \left(x + {\hbar \over m \omega}\frac{\partial}{\partial x}\right)\psi_z(x)=z \psi_z(x)</math></div>
 
==דוגמא==
===מתנד הרמוני פשוט===
===הדינמיקה של מצב קוהרנטי===
 
==מצבים קוהרנטיים כבסיס על-שלם (Over-Complete)==