量子力学で粒子が動く様子が見れるか?

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量子力学を勉強し始めたとき、エネルギー準位とか散乱断面積とか定常状態ばかり出てきて、粒子が運くような動的なイメージが出てこず、まどろっこしい感じがした。唯一、粒子に似た概念として「波束」がシッフの教科書に載っていたが、等速直線運動するだけで、しかもすぐに広がってしまうという面白みのない例だったので、波束が場の中を動くところが計算できないかとずっと思っていた

研究室に入ると、当時発売されたばかりのPC-9801があったので波束の運動を計算したことがある。

シュレディンガー方程式は

と時間の1階の微分方程式なので

とそのまま計算できて簡単と思ったのだが、x軸の両端ですぐ発散してしまい、結局、波束が動くところは見れなかった。

ずっと後になって、渡辺尚貴さんのホームページに波束の時間発展の計算方法が載っているの見かけて、ようやく表計算ソフトで計算できるようになったが本章の元ネタである。


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