کنترل تونل زنی کوانتومی با نور برای نخستین بار

[مسافر007]

دانشمندان کمبریج برای اولین بار از نور برای گذر الکترونها از میان یک مانع قدیمی غیر قابل نفوذ استفاده کردند.

در حالیکه تونل‌زنی کوانتومی در قلب طبیعت موجی عجیب ذرات قرار داشته، این اولین بار است که این کنترل توسط نور بوجود آمده است.

ذرات نمی‌توانند به شکل عادی از میان دیوارها عبور کنند، اما در صورتیکه به اندازه کافی کوچک باشند، طبق نظریه مکانیک کوانتومی، این کار قابل انجام خواهد بود. این امر طی تولید تجزیه رادیواکتیوی، در بسیاری از واکنشهای شیمیایی و همچنین در اسکن میکروسکوپ‌های تونل‌زنی تولید می‌شود. چگونگی عبور الکترونها از میان دیوار در گرو ارتباط آن با نور است. این ارتباط کشنده است؛ چرا که نور در قالب فوتونهای حفره‌ای بوده که در جهش‌های عقب و جلو خود میان آینه‌ها به پوشش الکترونها در حال نوسان از میان دیواره آنها می‌پردازند. محصول نهایی این ارتباط، ذرات جدید نامرئی بوده، از نور و ماده ساخته شده و در میان دیوارهای نیمه‌رسانا ناپدید می‌شوند.

یکی از خصوصیات این ذرات جدید که محققان آنها را «غیرپولاریتونها» نامیده‌اند این است که آنها نه به شکل یک آهن‌ربای میله‌ای بلکه در یک مسیر خاص کشیده شده و دقیقا مانند آهن‌ربا قادر به احساس نیروهای بسیار شدید بین یکدیگر هستند.

این ذرات با این تعامل بالا مورد علاقه فیزیکدانان نیمه‌رسانا بوده که در تلاش برای ساخت میعانات هستند. این مواد معادل ابررساناها و ابرمایعات بوده که بدون اتلاف در نیمه‌رساناها حرکت می‌کنند.

این ذرات الکترونیکی جدید با قابلیت حضور در دو مکان و در یک زمان می‌توانند ایده‌های فیزیک اتمی را به دستگاه‌های عملی منتقل کرده و مکانیک کوانتومی را برای دید انسان قابل مشاهده کنند.


منبع: ایسنا