W mechanice kwantowej dywan kwantowy[1] (ang. Quantum carpet) to regularny paraartystyczny wzór rysowany przez ewolucje funkcji falowej lub gęstość prawdopodobieństwa w przestrzeni iloczynu kartezjańskiego położenia cząstki kwantowej i czasu lub w czasoprzestrzeni przypominający wzór artystyczny na zwykłym dywanie. Jest wynikiem interferencji funkcji falowej samej ze sobą podczas jej oddziaływania z odbijającymi warunkami brzegowymi. Np. w nieskończonej studni potencjału po rozpływaniu się początkowo dobrze zlokalizowanej gausowskiej funkcji falowej w środku studni poszczególne części funkcji falowej zaczynają się przekrywać i wzajemnie zaburzać po odbiciu lub oddziaływaniu z brzegami. Geometria dywanu kwantowego jest wyznaczona przez ułamkowe ożywienia funkcji falowej, których zmiana rzędu w czasie prowadzi do regularnych wzorów i liniowych wygaszeń.

Dywan kwantowy dla cząstki w nieskończonej studni potencjału. Oś pozioma układu współrzędnych jest położeniem cząstki. Bieżący czas animacji jest zmianą początkowej funkcji falowej dla czasu 0.

Przypisy

edytuj
  1. A.E. Kaplan, I. Marzoli, W. E. Lamb, Jr., and W.P. Schleich. Multimode interference: Highly regular pattern formation in quantum wave-packet evolution. „Phys. Rev. A”. 61 (3), s. 032101–032107, 2000. DOI: 10.1103/PhysRevA.61.032101. Bibcode2000PhRvA..61c2101K.