Вченим вдалося виміряти, скільки часу займає тунельний ефект

Наука
23 липня 2020

Вченим вдалося виміряти, скільки часу займає тунельний ефект

Далі

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Команда дослідників з Університету Торонто знайшла спосіб виміряти, скільки часу займає квантове тунелювання або тунельний ефект. У своїй статті, опублікованій в журналі Nature, група описує експерименти, які вони провели, і результати, які вони знайшли, намагаючись виміряти, скільки часу займає цей процес при певних обставинах.

У якомусь сенсі тунельний ефект — це явище, при якому частка проходить через енергетичний бар’єр, незважаючи на брак енергії для цього процесу. Вчені насправді не знають, як він працює, але все одно знайшли йому застосування. Наприклад, цей процес використовують при створенні скануючих тунельних мікроскопів. Одним з факторів тунельного ефекту, який обговорювався фізиками протягом минулого століття, є питання — скільки часу потрібно частці, щоб пройти через енергетичний бар’єр.

Труднощі у відповіді на це питання полягає у визначенні самого часу і того, як воно застосовується до тунельного ефекту. У цій новій роботі дослідники використовували спрощений підхід до вимірювання того, скільки часу потрібно одного типу частинки (атома рубідію) для проходження дуже специфічного виду енергетичного бар’єру (лазерного променя). «Годинник» в їх експериментах представляли собою обертання використовуваних атомів рубідію. Так як тривалість їхнього обертання є відомою величиною, їх можна використовувати в якості годинника, вимірюючи, скільки обертань відбувається, коли частинки проходять через бар’єр, у даному випадку — лазерний промінь. Таким чином, все, що потрібно було зробити дослідникам, — це записати поточний стан обертання атома до його потрапляння в пучок і потім виміряти його знову, коли він вийшов.

Виконання плану включало в себе захоплення хмари атомів рубідію з використанням лазерного променя. А потім, з використанням того ж лазерного променя, перемістити атоми на шлях іншого лазерного променя, і виміряти їх обертання по обидві сторони від другого променя. Щоб було легше виміряти обертання атомів, дослідники спочатку сильно вплинули на хмару, а потім направили частинки через енергетичний бар’єр. Вимірювання обертання показало, що тунелювання зайняло приблизно 0,62 мілісекунди.

У подальших дослідженнях дослідники хотіли б дізнатися більше про траєкторії руху атомів при проходженні через бар’єр.

Читати також

Подивіться на 3D-мапу Всесвіту: її складали 20 років і вона вже здивувала вчених

Подивіться на личинки жуків: вони можуть врятувати планету від пластику, знищивши його

Нове дослідження розповідає детальніше про аномалії в магнітному полі Землі

Источник

Описание admin

Рекомендуем прочесть

Tesla представить двофакторну аутентифікацію

Новини 16 серпня 2020 Tesla представить двофакторну аутентифікацію Далі Ильнур Шарафиев Редактор Ильнур Шарафиев Редактор …