Estudio de fenómenos colisionales transitorios en la evolución de la distribución de momentos cuántica

Resumen

La tecnología actual está empezando a permitir la medida y el control de distintos pasos en la evolución de colisiones cuánticas en escalas de tiempos de femto- y atto-segundos. De hecho, muchos trabajos teóricos se orientan en la actualidad hacia la descripción de procesos y fenómenos que ocurren durante la colisión, a diferencia del punto de vista más tradicional, en que sólo los instantes inicial y final de una colisión eran relevantes y accesibles experimentalmente. En este trabajo se describe y caracteriza un nuevo efecto cuántico de interferencia, colisional y transitorio, por el que determinados valores del momento lineal, y en particular el momento central del paquete de ondas inicial, se convierten transitoriamente en momentos prohibidos de la distribución de momentos durante la colisión. El "hueco" formado en el centro de la distribución produce desplazamientos de la norma que dan lugar a la formación de máximos de probabilidad en torno al momento central. El máximo correspondiente a momentos más altos conduce a que se produzca una notable acumulación de norma en regiones prohibidas clásicamente. Para la observación experimental de este efecto se propone y discute la utilización de átomos ultrafríos en colisión con campos producidos por láseres que pueden ser desconectados súbitamente en comparación con los tiempos asociados con el movimiento traslacional atómico. Este efecto ha sido analizado para un sistema físico modelo con diferentes potenciales (barrera cuadrada, barrera Gausiana, doble barrera cuadrada, etc.). Así mismo, se han estudiado sus características en presencia de la fuerza gravitatoria. Por último, el estudio se ha generalizado al caso en que se describe el sistema atómico con estructura interna en interacción con campos láser fuera de resonancia, en primer lugar, y en resonancia, en segundo lugar, y en presencia de una combinación de ambos.