相对论性波包的长期回旋动力学：自发塌缩与复兴
量子物理
2015-05-28 v2
摘要
在这项工作中，我们研究了相对论性电子波包的塌缩与复兴效应以及{\it Zitterbewegung} (ZB) 现象，这些波包是量子数在某个能级 （约几十量级）附近尖锐峰化的态的叠加。我们解析计算并可视化了概率密度、波包中心的平均速度以及平均自旋分量。我们的计算表明，由于在时间大于回旋周期时态的去相干，初始波包（仅包含正能量态）会失去空间局域性，因此其演化不再能用经典描述。然而，在半复兴时间 时，它首先发生重塑。包含两个能带（ 和 ）的态的波包行为更为复杂。在几个经典周期的短时间尺度内，此类波包分裂为两部分，它们以回旋频率沿相反方向旋转，并每半个回旋周期相遇一次。在这些时刻，它们的波函数有显著重叠，从而导致 ZB。在分数复兴时刻，两个子波包中的每一个都分解为几个分数波包。然而，在 时，两个子波包（具有正或负能量）各自在回旋轨道的不同点恢复，这使得初始波包无法像仅由 能态组成的波包那样完全重塑。所得结果可用于描述天体物理对象（其中超强磁场量级约为 T）中相对论性等离子体的电磁辐射与吸收，以及用于解释离子阱实验。
引用
@article{arxiv.1107.3983,
title = {The long-term cyclotron dynamics of relativistic wave packets: spontaneous collapse and revival},
author = {V. Ya. Demikhovskii and G. M. Maksimova and A. A. Perov and A. V. Telezhnikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.3983},
year = {2015}
}