Когерентные и полуклассические состояния свободной частицы

Когерентные состояния (КС) были впервые введены и детально изучены для систем с ограниченным движением и дискретным спектром, таких как гармонический осциллятор и аналогичные системы. Однако для такой простейшей и вместе с тем физически важной системы, как свободная частица, проблема построения КС не была детально изучена. Кроме физической важности, имеет место дидактическое преимущество КС свободной частицы в преподавании квантовой механики, при рассмотрении их в качестве примеров волновых пакетов, представляющих полуклассическое движение частицы. В настоящей работе, следуя, по существу, методу Малкина – Додонова – Манько, мы строим различные семейства обобщённых КС свободной массивной нерелятивистской частицы. Нами подробно обсуждаются свойства построенных КС, в частности, соотношения полноты, минимизация соотношений неопределённости и эволюция соответствующей плотности вероятности во времени. Мы описываем физические условия, при которых КС свободной частицы могут рассматриваться как полуклассические состояния.