Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Dr. Yang Yong dell'Istituto di scienze fisiche Hefei dell'Accademia cinese delle scienze ha rivelato un notevole fenomeno di tunneling quantistico attraverso doppie barriere potenziali. Hanno scoperto che il tunneling quantistico è dominante alle basse temperature e continua a svolgere un ruolo non banale a temperature fino a circa 600 K.
"Si tratta di un importante progresso nella dinamica delle particelle quantistiche attraverso le doppie barriere, che apre una possibile strada per misurazioni ad altissima precisione basate su sistemi atomici", ha affermato il prof. Yang.
I risultati sono stati pubblicati in Physical Review Research .
Lo spazio reale è infinitamente divisibile? In un mondo macroscopico, la risposta è sicuramente "sì", poiché le esperienze quotidiane, come l'osservazione di flussi d'acqua o oggetti in caduta libera, danno sempre l'impressione di traiettorie continue. La situazione cambia radicalmente in un mondo quantistico. Nelle teorie che tentano di unificare la meccanica quantistica con la gravità, viene prevista una lunghezza minima, generalmente considerata la lunghezza di Planck (lP), che è circa 10 -35 m.
In questo lavoro, i ricercatori studiano il tunneling quantistico attraverso doppie barriere e ottengono un teorema che mostra che se la distanza tra due barriere può variare in modo continuo, cioè se lo spazio reale è un continuo, la particella incidente può penetrare completamente doppie barriere arbitrariamente grandi semplicemente sintonizzazione della separazione barriera-barriera. Questo fenomeno è chiamato tunneling risonante (RT). Se esiste una lunghezza minima diversa da zero, il tunneling risonante si interrompe quando l'altezza della barriera supera un certo valore. L'analisi teorica mostra che la probabilità RT delle particelle quantistiche dipende in modo critico dalla separazione tra due barriere.
Questo lavoro rivela la profonda connessione tra il tunneling quantistico e le teorie quantistiche della gravità e apre una possibile strada per misurazioni ad altissima precisione e quindi per testare l'esistenza di una lunghezza minima.
Ulteriori informazioni: Yong Yang, Penetrazione di barriere potenziali doppie arbitrarie con unità di probabilità:implicazioni per testare l'esistenza di una lunghezza minima, Ricerca di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevResearch.6.013087
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Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
