Simetrías en la naturaleza y efecto túnel: breve estudio de pozos cuánticos dobles



Document title: Simetrías en la naturaleza y efecto túnel: breve estudio de pozos cuánticos dobles
Journal: Revista mexicana de física E
Database: PERIÓDICA
System number: 000407863
ISSN: 1870-3542
Authors: 1
1
Institutions: 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Física y Matemáticas, Ciudad de México. México
Year:
Season: Jul-Dic
Volumen: 62
Number: 2
Pages: 86-95
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Analítico
Spanish abstract Es interesante entender el mecanismo por el cual se forman, en la naturaleza, materiales que presentan una asimetría en su aspecto y relacionar esto con un problema cuántico. Para ello analizamos detalladamente el comportamiento de una partícula cuántica en un doble pozo de potencial finito y otro parecido, el pozo doble tipo delta de Dirac, con el propósito de explicar cómo y cuándo se presenta el rompimiento de la simetría en estos casos. Por sencillez, consideramos ambos potenciales en una sola dimensión (x) y enfocamos nuestra atención en la simetría V(x) = V(-x) de los potenciales. Encontramos, e ilustramos con detalle, los auto-estados (y sus energías) del operador Hamiltoniano HˆH^ y del operador de simetría de paridad πˆπ^. Determinamos la evolución temporal de los auto-estados de paridad y observamos un rompimiento de la simetría al combinarlos en una forma especial y planteamos las consecuencias de este rompimiento. Resaltamos la relevancia del efecto túnel que surge en el tratamiento cuántico de los problemas y relacionamos los resultados obtenidos con situaciones y materiales presentes en la naturaleza (NH3), su posible influencia en nuestro entorno y en particular, con la física involucrada en el funcionamiento del Máser
English abstract It is interesting to understand the mechanism by which some materials in nature, with an asymmetrical appearance, are formed and to relate it with a quantum problem. For this reason, we analyze with full details the behavior of a quantum particle in a finite double well potential and in a similar one, a double Dirac delta function well in order to explain, how and when, the symmetry breakup takes place in these cases. For simplicity we consider both potentials in one dimension (x) and we focus our attention on the symmetry V (x) = V (−x) of the potentials. We find, and illustrate in detail, the eigenstates (and energies) of the Hamiltonian Hˆ and of the parity symmetry πˆ operator. We determine the time evolution of the parity-eigenstates, we find that the parity symmetry is broken when they are combined in a special way and we set out the consequences of this breaking. We emphasize the relevance of the tunnel effect which arises in the quantum treatment of the problems and we relate the obtained results with naturally occurring situations and materials (NH3), its possible influence on our environment and particularly, with the physics involved in the operation of the Maser
Disciplines: Física y astronomía,
Matemáticas
Keyword: Física,
Física de partículas y campos cuánticos,
Matemáticas aplicadas,
Mecánica cuántica,
Pozos cuánticos,
Teoría del potencial,
Modelos de quarks,
Simetría
Keyword: Physics and astronomy,
Mathematics,
Particle physics and quantum fields,
Physics,
Applied mathematics,
Quantum mechanics,
Quantum wells,
Potential theory,
Quark models,
Symmetry
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