О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ТОЖДЕСТВЕННЫХ ЧАСТИЦ В ПОЛЕ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ КВАНТОВОЙ ЯМЫ

 

Л.С. Марценюк

 

Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев

 

В настоящее время не существует исчерпывающего ответа на вопрос, какие именно процессы лежат в основе запутывания состояний частиц. Для создания квантовых корреляций необходимо, чтобы между частицами произошло взаимодействие. Одним из вариантов такого взаимодействия может быть обменное взаимодействие тождественных частиц в потенциальном поле. В представленной работе рассматривается случай, когда тождественные частицы движутся синхронно навстречу друг другу и одновременно попадают на границы области прямоугольной потенциальной квантовой ямы.

Расчеты времени задержки || прохождения квантовой ямы с учетом обменного взаимодействия выполнены для частиц с массой электрона (= 1,6^.10^-27 г).

Выбраны: ширина ямы: а =10^-10см; потенциал ямы U=10^-8 эрг. Спиновые взаимодействия не учитывались. Энергия частиц выбиралась в интервале [0.01….10]^.10^-9 эрг.

В диапазоне энергий (0,01...10)·10^-9 эрг обнаруживается монотонное приближение кривых зависимости времени задержки || (от энергии) к нулю при возрастании энергии частиц. Для всего исследуемого интервала энергий величина задержки положительна. Это означает, что обменное взаимодействие тождественных частиц в области потенциала прямоугольной квантовой ямы приводит к увеличению времени прохождения частицами (бозонами) этой области.

Как известно, обычные частицы в области квантовой ямы движутся быстрее, чем вне ямы, и задержка во времени прохождения обычными частицами этой области вызывается только отражениями. Возможно, именно эти отражения, как и обменное взаимодействие в этой области, способствуют запутыванию состояний тождественных частиц.

Необходимо учесть и то, что в области перекрывания волновых функций тождественных частиц эти частицы ведут себя как единое целое, т.е. находятся в суперпозиционном состоянии. Поэтому следует ожидать, что после того, как частицы разлетятся, они будут продолжать находиться в запутанном состоянии.

Возможно, следствием запутывания или, наоборот, (в зависимости от симметрии)  декогеренизации может быть и изменение энергии провзаимодействовавших частиц.