Esame di Fisica Moderna e Meccanica Quantistica 26 febbraio 2010 .I/ I'Hamiltoniana del nostro sistema e lA,t) il generico stato al tempo ú nello schema di Schródinger in cui sono gli stati ad evolvere nel tempo.. Sia Si scriva I'equazione di Schródinger che determina I'evoluzione temporale di lA,ú). lt pt.] Sia I/(t) una famiglia di operatori unitari dipendenti dal tempo. Sia Vt(ú) I'Hermitiano coniugato di y(ú). Si utilizzi Ia relazione tra Vt e V per determinare quella che esprime Ia derivata rispetto al tempo di I/t in termini di quella di V. [2 pt.] Consideriamo gli stati :: vI O)lA,t) lÀ,,ty Qual'è I'Hamiltoniana É , che determina la loro evoluzione temporale nell'equazione di Schródinger? [3 pt.] Si dimostri che anche Ir' è un operatore autoaggiunto. [3 pt.] Siano U(t) eÚ1t1 gli operatori unitari che generano I'evoluzione temporale rispettivamente degli stati lA,ú) e lA,t), owero lA,t) u(t)1A,0). lA,t) U(t) lA,o) ; Si dimostri che essi soddisfano le equazioni differenziali [2 pt.] : : ù{:dt Qual'è la relazione tra ÚQ) e U(t) HU ifiq-: Hú. dt ' [3 pt.] ? Come devono evolvere nel tempo le osservabili se gli stati sono rappresentati al tempo ú dagli stati 1.4, t)? 13 pt.] Sia .É1 della forma -FI : Ho * H1, cotL f/o l'Hamiltoniana della particella libera di massa m e Hy : Ht(q,p,t) generica. Si scriva I'operatore unitario t/6(ú) che genera I'evoluzione temporale della particella libera. [Z pt ] Si scelga V(t) : t/e(ú) (rappresentazione di interazione) e .F/1 : I'Hamiltoniana 11(ú): Si ponga ora ó : 0. Scrivere t/(ú) per questa scelta di .F/. -'yq - óp. Si determini in questo caso [3 pt'] 12 pt.l (1- Sapendo che I'operatorc Ú(fl - è delta forma ú1t1 : /i,.vot2\ "*p (; t_ /i )".p (; t / ; \ ot)exv \ (-i ",t,; si determini la funzione o(ú), che non dipende da posizione ed impulso, sfruttando I'equazione differenziale che tale operatore deve soddisfare. [5 pt.] La formula di Baker-Campbell-Hausdorff-Dynkin dice che log(expxexpy) : x +y +tlx,yl+ ilx,W,yll+ |[x,yl,yl+... dove le correzioni ulteriori sono nulle quando IX ,lX ,f]] del primo termine dovuto alla non commutatività tra TJtilízzarcquesta formula per esprimer Vi e [[X, Y], Y] sono c-numeri. Dimostrare la correttezza eY [3 pt.] X . e Ú1t1come l'esponenziale di un operatore. è un secondo metodo per determinare la funzione a(ú), Hausdorff-Dynkin nella relazione traÚ(t) eU(t). [2 pt.] owero utilizzarela formula di gater-Cumpbell- Verificare che si ottiene lo stesso risultato. [6 pt.]