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Efecto de difusión en hidrodinámica cuántica

Autores: Bonilla-Licea, Moise; Schuch, Dieter; Bonilla Estrada, Moises

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efecto de difusión en hidrodinámica cuántica


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Análisis matemático

Palabras clave

Efecto de difusión
Mecánica cuántica
Velocidad
Matrices complejas
Ecuación de Schrödinger
Formulación hidrodinámica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, introducimos (al menos formalmente) un efecto de difusión que se basa en un axioma postulado por Werner Heisenberg en los primeros días de la mecánica cuántica. Su afirmación fue que, en la mecánica cuántica, las cantidades cinemáticas como la velocidad deben tratarse como matrices complejas. En la formulación hidrodinámica de la mecánica cuántica según Madelung, la ecuación de Schrödinger compleja se reescribe en términos de dos ecuaciones reales: una ecuación de continuidad y una ecuación de Hamilton-Jacobi modificada. Considerando seriamente el axioma de Heisenberg, la velocidad que aparece en la ecuación de continuidad debería ser reemplazada por una compleja, introduciendo así un término de difusión con un coeficiente de difusión imaginario. Por lo tanto, en la mecánica cuántica, debería haber un efecto de difusión que se manifieste en la dinámica. Este es el caso en la evolución temporal del paquete de ondas de movimiento libre bajo inversión temporal. El máximo regresa a la posición inicial; sin embargo, el ancho del paquete de ondas no se reduce a su ancho inicial. Este efecto es evidente pero, hasta donde sabemos, no se menciona en ningún libro de texto. En nuestro documento, discutimos este efecto en detalle y mostramos la conexión con una versión compleja de la hidrodinámica cuántica.

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