Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2023-1

Optativas, Temas Selectos de Física Matemática y Teórica I

Grupo 8388, 15 lugares. 3 alumnos.
Gases Cuánticos
Se impartira en los salones del Instituto de Física
Profesor Jorge Amin Seman Harutinian lu mi 16 a 17:30
Ayudante Patricio Vargas Vélez

 

Horario: Lunes y miércoles de 16h a las 17h30.

Lugar: Salón 4, Instituto de Física UNAM (ingreso por el estacionamiento)

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Presentación: A temperaturas cercanas al cero absoluto, la materia puede formar estados cuánticos que preservan la coherencia incluso a escala macroscópica: los llamados fenómenos cuánticos macroscópicos. Tal es el caso de la superconductividad, en algunos materiales conductores, o la superfluidez, en el caso de algunos líquidos y gases. El estudio de estos fenómenos ha jugado un papel central en el desarrollo de la física contemporánea, siendo hasta el día de hoy un campo de investigación muy activo.

En este curso, exploraremos la física de los llamados “gases cuánticos”. Estudiaremos de manera detallada fenómenos como la condensación de Bose-Einstein, el gas degenerado de Fermi, así como distintas formas de superfluidez. Para ello, presentaremos la estructura teórica necesaria: la teoría cuántica de muchos cuerpos, el esquema de segunda cuantización, y la teoría cuántica de dispersión.

Requisitos mínimos: Haber cursado las materias Introducción a la Mecánica Cuántica, Física Estadística y Matemáticas Avanzadas de la Física.

Evaluación: El curso se evaluará por medio de un proyecto escrito relacionado con los temas vistos en clase, el cual se entregará al final del curso.

Los temas que exploraremos en este curso son los siguientes:

1. Conceptos básicos: ¿qué son los gases cuánticos?
2. Gas ideal de fermiones: gas degenerado de Fermi.
3. Interacción entre partículas: Repaso de teoría cuántica de dispersión.
4. Gas de fermiones con interacciones débiles: formación de pares fermiónicos.
5. Gas ideal de bosones: la condensación de Bose-Einstein.
6. Gas de bosones con interacciones débiles.
. 6.1 Introducción a la teoría cuántica de muchos cuerpos.
. 6.2 La ecuación de Gross-Pitaevskii.
. 6.3 Superfluidez.
. 6.4 Excitaciones cuánticas macroscópicas.

 


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