Quantum “Ghosts”

Abstract

Can you pick a complex subject in quantum mechanics and discuss it with a minimum number of equations, in a simplified form that the general scientific public could understand? This was a question presented to graduate students of the one-year Quantum Mechanics course based on the text book Modern Quantum Mechanics by J. J. Sakurai and Jim Napolitano, at the State University of Campinas (UNICAMP), Brazil. The first seven authors of this paper are graduate students (alphabetical order) that accepted to try it. The chosen subject was "delocalized quantum states", and it will be discussed using colloquial terms like quantum ghosts, spooky action, splitting beings and invisibility cloak. Keywords: delocalized state, interference effects, double slit experiment.Pode-se escolher um tópico complexo em mecânica quântica e discuti-lo com um número mínimo de equações, e de forma simplificada para que um público com apenas conhecimento básico em física possa entender? Essa foi a pergunta apresentada aos alunos de pós-graduação das disciplinas de um ano de Mecânica Quântica I e II da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), baseadas no livro "Quantum Mechanics" de J. J. Sakurai e Jim Napolitano. Os primeiros sete autores desse artigo são os alunos de pós-graduação (em ordem alfabética) que aceitaram o desafio. O tópico escolhido foi estados quânticos delocalizados, e será discutido utilizando termos coloquiais como fantasmas quânticos, ações fantasmagóricas, entidades divididas e capa de invisibilidade. Palavras-chave: estados delocalizados, efeitos de interferência, experimento de dupla fenda.

Uma análise da difração de elétrons por um fio delgado de comprimento variado com e sem efeitos de fase Aharonov-Bohm

“…Na Ref. [63] os autores introduzem de maneira simples, os conceitos de alguns eventos de natureza puramente quânticas, como o efeito Aharonov-Bohm (AB). Geralmente investigado em termos de teorias de calibre abelianas [60][61][62] com campos eletromagnéticos estacionários, M.Bright e D.Singleton [64] estudam o efeito AB dependente do tempo para campos de gauge nãoabelianos [65].…”

Demystifying Quantum Mechanics

“…Good examples [11,17] of Hamiltonians shaping the packets (in this case split packets), are the Aharonov-Bohm effect experiment and the gravity-induced quantum interference experiment. Now, let us use the above discussion to reinterpret the Schrödinger's cat experiment, to discuss the phenomenon of correlation between two particles, and take a short look at the collapses.…”