suprimiendo ciertos caminos de descomposición y mejorando otros con interferencia

En una reacción de dispersión, existen muchos estados finales posibles para los productos, cada uno con diferentes tasas de producción.

Pregunta: ¿Hay alguna manera en la que podamos suprimir en general ciertas tasas de productos de la reacción y mejorar otras? ¿Podemos usar la coherencia y la interferencia de los estados iniciales para modular tales tasas?

Como una aplicación de tal posibilidad, me pregunto si podríamos mejorar la tasa de producción de antimateria (a los efectos de la pregunta, consideremos el antihidrógeno) en algunos órdenes de magnitud mediante tales manipulaciones.

pregunta brillante, pero difícil, +1
Ya existe una vasta literatura que trata sobre el control coherente de los procesos de dispersión, particularmente en reacciones unimoleculares. El área se llama control cuántico. Véanse, por ejemplo, las publicaciones de Paul Brumer y Moshe Shapiro. También hay mucho trabajo en el control de procesos de tunelización cuántica y procesos de descomposición (ver, por ejemplo, el trabajo de Kurizki). No tengo conocimiento de ningún trabajo en el control de la producción de antimateria.

Respuestas (3)

Si entiendo su pregunta correctamente, ¿desea utilizar la interferencia cuántica para observar fenómenos que de otro modo tienen una baja probabilidad de ocurrir? Si es así, explotar esto es bien conocido y está bien establecido en la óptica cuántica. Por ejemplo, tome los fenómenos que ocurren con sistemas atómicos preparados coherentemente, como láser sin inversión, transparencia inducida electromagnéticamente, almacenamiento de luz, atrapamiento de población coherente, etc.

En estos fenómenos, usted controla indirectamente las amplitudes de probabilidad de manera experimental al ajustar los parámetros del láser (frecuencia, intensidad) o los parámetros atómicos (suprimir los niveles de Zeeman mediante protección magnética, aumentar la densidad atómica, etc.).

También hay una gran cantidad de esquemas basados ​​en interferencias ópticas que se utilizan para generar estados entrelazados de luz (¡o materia!).

Soy demasiado perezoso para proporcionar referencias en este momento. Acabo de despertarme. :)

La antimateria se crea laboriosamente en reacciones de dispersión de alta energía. La única producción copiosa es la producción de antiprotones , que ocurre con la dispersión de protones de alta energía en los objetivos de los nucleones.

El antihidrógeno es bastante difícil de crear y mantener durante un tiempo razonable para su estudio y mucho menos para controlarlo con manipulaciones cuánticas de orden superior . Wikipedia tiene un resumen de los métodos de producción.

Gracias por la info @perplexity, no conocía el campo de control cuántico. Las energías a nivel químico y molecular parecen ser el campo de posible control de las dispersiones en la forma prevista, que son de baja energía, y no las grandes energías requeridas para la creación de antipartículas.

Esto también me sorprendió, pero parece que también podría suceder con la dispersión de nucleones (usando radiación de sincrotón) arxiv.org/abs/1003.3668
anna, probablemente sepas esto, pero por si acaso: sciencedaily.com/releases/2012/05/120504110028.htm
@lurscher Gracias, no estaba al tanto del progreso en esto.

Es posible, pero requiere que hagas que suceda algo antes de que la regla de oro de Fermi entre en acción. La forma más fácil, si hay un bosón en el estado final, es simplemente hacer brillar una superposición coherente del bosón en cuestión con la energía correcta. Este campo clásico oscilante conducirá a una transición preferentemente en el mismo modo que los bosones en el campo.

Esto se hace de forma rutinaria en los láseres, donde se mejora la tasa de descomposición atómica en el modo láser, de modo que el átomo emite el fotón en el láser. Fenómenos similares pueden ocurrir en cualquier decaimiento.

De manera similar, para un fermión, puede suprimir la descomposición simplemente llenando todos los modos.

suena bien en teoría, pero ¿cómo mejoraría la producción de antimateria con este método en la práctica?
Esto es en nuestra realidad imposible para la antimateria, que es el ejemplo utilizado, con la tecnología actual para crear y manipular partículas elementales.