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El problema de muchos cuerpos es un nombre general para una amplia categoría de problemas físicos pertenecientes a las propiedades de los sistemas microscópicos hechos de muchas partículas que interactúan. Microscópico aquí implica que la mecánica cuántica debe usarse para proporcionar una descripción precisa del sistema. Muchos pueden ser de tres a infinito (en el caso de un sistema prácticamente infinito, homogéneo o periódico , como un cristal ), aunque los sistemas de tres y cuatro cuerpos pueden tratarse por medios específicos (respectivamente Faddeev y Faddeev-Yakubovsky ecuaciones) y, por lo tanto, a veces se clasifican por separado como sistemas de pocos cuerpos. En tal sistema cuántico, las interacciones repetidas entre partículas crean correlaciones cuánticas o entrelazamientos . Como consecuencia, la función de onda del sistema es un objeto complicado que contiene una gran cantidad de información , lo que generalmente hace que los cálculos exactos o analíticos sean imprácticos o incluso imposibles. Por lo tanto, la física teórica de muchos cuerpos a menudo se basa en un conjunto de aproximaciones específicas al problema en cuestión, y se encuentra entre los campos de la ciencia más intensivos en computación.

Ejemplos

  • Física de la materia condensada ( física del estado sólido , nanociencia , superconductividad )
  • Condensación y superfluidos de Bose-Einstein
  • Química cuántica ( química computacional , física molecular )
  • Física atómica
  • Física molecular
  • Física Nuclear ( estructura nuclear , reacciones nucleares , la materia nuclear )
  • Cromodinámica cuántica ( Lattice QCD , espectroscopia de hadrones , materia QCD , plasma de quarks-gluones )

Enfoques

  • Teoría y extensiones del campo medio (por ejemplo, Hartree-Fock , aproximación de fase aleatoria )
  • Teoría dinámica del campo medio
  • Teoría de perturbación de muchos cuerpos y métodos basados ​​en funciones de Green
  • Interacción de configuración
  • Clúster acoplado
  • Varios enfoques de Montecarlo
  • Teoría funcional de la densidad
  • Teoría del calibre de celosía
  • Estado del producto de la matriz
  • Estados cuánticos de la red neuronal

Lectura adicional

  • Jenkins, Stephen. "El problema de muchos cuerpos y la teoría funcional de la densidad" .
  • Tú, DJ (1972). La mecánica cuántica de los sistemas de muchos cuerpos . Nueva York: Academic Press. ISBN 0-12-691560-1.
  • Fetter, AL ; Walecka, JD (2003). Teoría cuántica de sistemas de muchas partículas . Nueva York: Dover. ISBN 0-486-42827-3.
  • Nozières, P. (1997). Teoría de la interacción de los sistemas Fermi . Addison-Wesley. ISBN 0-201-32824-0.
  • Mattuck, RD (1976). Una guía para los diagramas de Feynman en el problema de muchos cuerpos . Nueva York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-040954-4.