La forma hamiltoniana de la integral de trayectoria para la evolución temporal de una sola partícula en una dimensión (en mecánica cuántica no relativista) es:
⟨ x |tu^(t2,t1) |X′⟩ = ∫D x D p miiℏ∫t2t1dt ( pag ( t ) X˙( t ) - H ( X ( t ) , pags ( t ) ) )
Ahora considere que la partícula individual tiene un hamiltoniano cuadrático estándar
H (X,pags)=pag22 metros+ V( X )
. Reemplazando esto en la ecuación anterior, podemos usar la definición de la integral de trayectoria para obtener (ecuación 3.5 de las
teorías de campo de materia condensada de Atland y Simons):
⟨ x |tu^(t2,t1) |X′⟩ =límitenorte→ ∞∫∞− ∞. . .∫∞− ∞∏norte = 1norte− 1dXnorte∏norte = 1nortedpagnorte2 pi miiℏ∑nortenorte = 1dt (pagnorteX˙norte−pag2norte2 metros− V( X ) )
Dónde
dt =t2−t1norte
y
X˙norte≡Xnorte−Xnorte - 1dt
. Ahora podemos ver que todas las integrales sobre momentos son gaussianas y se pueden evaluar fácilmente. Escribiendo la suma en el exponente como producto de exponenciales
miiℏ∑nortenorte = 1dt (pagnorteX˙norte−pag2norte2 metros− V( X ) )=∏nortenorte = 1miiℏdt (pagnorteX˙norte−pag2norte2 metros− V( X ) )
, y fusionando los dos productos, podemos identificar fácilmente productos de integrales gaussianas sobre los momentos, que se pueden evaluar. El resultado final es (ecuación 3.8 de Atland y Simons):
⟨ x |tu^(t2,t1) |X′⟩ = ∫profundidad x miiℏ∫t2t1dt ( 12 metrosX˙2( t ) - V( x ( t ) ) )= ∫profundidad x miiℏ∫t2t1dt L ( x , X˙)
Dónde
profundidad x
es la "medida" redefinida:
re x≡límitenorte→ ∞(metro norteyo 2 πℏ(t2−t1))norte/ 2∏norte = 1norte− 1dXnorte
Mi pregunta es:
La medida redefinida tiene un coeficiente constante que diverge comonortenorte/ 2→ ∞
. No entiendo lo que esto significa físicamente. Supongo que todas las integrales sin este factor van a cero, por lo que multiplicado por este factor divergente da una respuesta plausible finita para⟨ x |tu^|X′⟩
. Otra forma en que veo esto es que, al menos en el contexto de la mecánica estadística, todas las cantidades físicas, como los valores esperados, se dan como una proporción de integrales de trayectoria para que los términos divergentes se cancelen. Sin embargo, no puedo encontrar una manera de mostrar esto en el contexto de la mecánica cuántica, con la integral de trayectoria desempeñando el papel de propagador.
Sahand Tabatabaei
qmecanico
Sahand Tabatabaei
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