Estoy buscando un recurso que exponga claramente los conceptos de una fuente de partículas y un detector de partículas en el contexto de la teoría del campo cuántico. Quiero entender la irreversibilidad en este contexto.
Por lo general, uno piensa que las fuentes están en el pasado infinito y la detección en el futuro infinito; entonces se aplica una descripción de matriz S reversible. Para los fotones, se puede encontrar un tratamiento correspondiente de fuentes y detectores en el tratado de Mandel & Wolf sobre óptica cuántica. Pero su tratamiento no da ningún indicio de irreversibilidad.
[Editar] La detección siempre es irreversible; nada cuenta como detectado a menos que haya un registro irreversible de ello. No hay realmente una buena descripción de los primeros principios de cómo se logra un evento de detección irreversible. Del artículo de 1999 ''Algunos problemas de mecánica estadística que me gustaría ver resueltos'' de Elliot Lieb https://doi.org/10.1016/S0378-4371(98)00517-2 :
El proceso de medición en la mecánica cuántica no se comprende del todo, incluso después de tres cuartos de siglo de pensamiento por parte de los pensadores más profundos. En algún nivel, los problemas de la medición de la mecánica cuántica están relacionados, quizás de manera lejana, con los problemas de la mecánica estadística del no equilibrio. Varios modelos (por ejemplo, el láser) indican esto, pero la conexión, si la hay, no está clara y me gustaría ver más luz sobre el tema.
Pero vea
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0702135
https://arxiv.org/abs/1107.2138
Una discusión teórica de campo sobre la irreversibilidad requiere un tratamiento de mecánica estadística. Este modelado más detallado se realiza en la práctica en una aproximación hidrodinámica o cinética. Tratan las fuentes como generadores de haces con una distribución extendida en el espacio o espacio de fase, respectivamente. La dinámica de ambas descripciones es irreversible y puede calcularse en términos de -partícula irreducible ( PI) Diagramas de Feynman para y , respectivamente.
La descripción cinética se basa en las ecuaciones de Kadanoff-Baym en el formalismo 2PI Schwinger-Keldysh (CTP). Las ecuaciones de Kadanoff-Baym son ecuaciones dinámicas para las funciones de Wightman de 2 partículas y sus análogos ordenados, y se utilizan en la práctica para modelar experimentos de colisión de iones pesados de alta energía. Ver, por ejemplo,
https://arxiv.org/abs/hep-th/9605024
y las discusiones en
Buena lectura sobre el formalismo de Keldysh ¿
Qué se sabe sobre la electrodinámica cuántica en tiempos finitos?
La descripción hidrodinámica se basa en el enfoque 1PI más simple, pero (que yo sepa) se usa principalmente teóricamente; véase, por ejemplo,
Reviews of Modern Physics 49, 435 (1977)
y los artículos
https://arxiv.org/abs/hep-ph/9910334
https://arxiv.org/abs/hep-ph/0101178
https:/ /arxiv.org/abs/gr-qc/9805074
Vladímir Kalitvianski
Prathyush