为什么物理学家研究量子“穿墙术”,他们发现了什么呢?

在普通世界中看似不可能的事情,在量子世界里,却在神奇地上演。微观粒子可以在一瞬间位于2个地方。微观粒子最神奇的超能力还在于它能够穿透看似坚不可摧的障碍。

科学家团队试图测量这种奇特现象的持续时间,即量子隧穿时间。他们想通过实验确定,在粒子进入障碍物,隧穿,并且从另一端穿出的时间。

量子隧穿是指一个原子或者亚原子能够出现在障碍物另一侧的现象,而这个障碍物被认为是不可能被穿透的。你可以理解你遇到一个很厚并且无穷大的墙,没有梯子和蜘蛛侠的特异功能,你是根本无法穿过这个墙的。

但在量子世界里,这却是可能的。对于一个原子或者电子,它可以穿越到障碍物的另一侧,就如同它从障碍物上挖了一个洞似的。

量子隧穿对于物理学家并不陌生。它是许多现代科技的基础,如电子芯片,隧道二极体。扫描隧道显微镜也是运用隧道来将固体表面的原子展现出来。它作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子。

量子力学可以使量子隧穿,但科学家们还是没有彻底搞明白亚原子在穿隧过程中发生了什么。一些研究者认为,粒子看起来是瞬移到了障碍物的另一侧,就如同它被传送一样。

研究者起先试图测量量子穿隧的时间,但测量的结果差异很大。早期这类实验的困难之处在于,识别量子隧穿的起点和终点非常难。为了简化实验的方法,研究者使用磁场来造出了一个新的时钟,这个时钟只有在粒子隧穿时才开始计算时间。

亚原子都含有磁性特征,当磁性粒子被置于外部磁场中时,它们会像陀螺一样进行旋转。这种旋转也叫做旋进,它旋进的距离取决于它被置于磁场中的时间。利用这一点,研究者制造了磁场障碍物,当粒子进入磁场时,它们旋进,出了磁场时,它们停止旋进。所以通过测量粒子旋进的时间,研究者就可以知道量子隧穿的时间了。



  • 涓轰粈涔堢墿鐞嗗瀹剁爺绌堕噺瀛鈥绌垮鏈鈥,浠栦滑鍙戠幇浜嗕粈涔堝憿?
    绛旓細閲忓瓙鍔涘鍙互浣块噺瀛愰毀绌锛屼絾绉戝瀹朵滑杩樻槸娌℃湁褰诲簳鎼炴槑鐧戒簹鍘熷瓙鍦ㄧ┛闅ц繃绋嬩腑鍙戠敓浜嗕粈涔堛備竴浜涚爺绌惰呰涓猴紝绮掑瓙鐪嬭捣鏉ユ槸鐬Щ鍒颁簡闅滅鐗╃殑鍙︿竴渚э紝灏卞鍚屽畠琚紶閫佷竴鏍枫傜爺绌惰呰捣鍏堣瘯鍥炬祴閲忛噺瀛愮┛闅х殑鏃堕棿锛屼絾娴嬮噺鐨勭粨鏋滃樊寮傚緢澶с傛棭鏈熻繖绫诲疄楠岀殑鍥伴毦涔嬪鍦ㄤ簬锛岃瘑鍒噺瀛愰毀绌跨殑璧风偣鍜岀粓鐐归潪甯搁毦銆備负浜嗙畝鍖栧疄楠...
  • 閲忓瓙绌垮鏈鐨勮儗鍚庢湁浠涔鏍风殑绉戝鍘熺悊?
    绛旓細杩欓噷娑夊強鐨勪篃鏄噺瀛愰毀绌挎晥搴锛屽叾瀹為噺瀛愮墿鐞嗗铏界劧鐪嬭捣鏉ュ惉璧锋潵闈炲父鐨勭绉橈紝浣嗗叾瀹炰汉绫诲浜庡井瑙傜矑瀛愮殑鐮旂┒宸茬粡杩涘叆浜嗕竴涓柊鐨勯樁娈碉紝涓浜涘疄楠屽搴旂敤锛屽疄楠屽鐨勬牱鍝佸凡缁忓仛鍑猴紝姣斿璇村埄鐢ㄩ噺瀛愰毀绌挎晥搴旂殑STM锛岃繖鏄竴绉嶅叏鏂扮殑鏄惧井闀滐紝瀹冨氨鍙互娓呮櫚鐨勫畾浣嶅師瀛愶紝灏辨槸鍒╃敤浜嗙矑瀛愮┛瓒婂悗浜х敓鐨勯毀閬撶數娴侊紝浠庤屽舰鎴愯倝鐪煎彲瑙...
  • 閲忓瓙涓栫晫閲岀殑鈥绌垮鏈鈥濇槸鐪熺殑鍚?鍒板簳鏈夊蹇?
    绛旓細閲忓瓙涓栫晫涓殑杩欑绌垮鏄尝鐨勪綋鐜帮紝閫氳繃澧欑殑閫熷害灏辨槸娉㈢殑閫熷害锛岄櫎浜嗘尝鍔ㄦэ紝閲忓瓙涓栫晫涓殑鐗╄川杩樺叿鏈夌矑瀛愮壒鎬銆傚鏋滀綘闂竴涓矑瀛愰氳繃澧欑殑閫熷害鏈夊蹇紝鐗╄川鐨勭矑瀛愮壒鎬у彲浠ュ湪杩欓噷鍙嶆槧鍑烘潵銆傜矑瀛愮殑杩愬姩閫熷害鏄墿璐ㄦ尝鐨勭兢閫熷害锛屽嵆绮掑瓙閫氳繃澹佺殑閫熷害銆傝繖涓熷害涓嶆槸涓涓浐瀹氬硷紝浣嗘槸鍙互纭畾瀹冩案杩滀笉浼氳揪鍒板厜閫熴傚お闃...
  • 闅忕潃瀵閲忓瓙闅х┛鏁堝簲鐨勬繁鍏鐮旂┒,鈥绌垮鏈鈥濆皢鐪熺殑瀹炵幇鍚?
    绛旓細浜嗚В瀹閲忓瓙闅х┛鏁堝簲鎴戜滑寰楀埌鏈鐩磋鐨勬蹇靛氨鏄“绌垮鏈”锛屾兂璞′竴涓紝鎶婄綉鐞冩墦鍦ㄥ涓婏紝鍦ㄦ甯告儏鍐典笅缃戠悆浼氫粠澧欓潰涓婂脊寮锛岀劧鑰屼粠閲忓瓙鍔涘鐨勬妧鏈笂璁诧紝瀛樺湪涓涓粺璁″涓婄殑姒傜巼锛屼篃灏辨槸鐞冨皢浣嶄簬澧欏鐨勫彟涓渚ф垨鑰呯敋鑷冲祵鍏ュ澹佹湰韬紝濡傛灉鎴戜滑閫氳繃绉戞妧鎵嬫锛屽皢杩欎釜鐗╀綋缂╁皬鍒板熀鏈矑瀛愮殑澶у皬锛岄偅涔堣繖涓...
  • 绁炵鐨閲忓瓙闅х┛鏁堝簲,灞呯劧璁╃矑瀛愬浼氫簡绌垮鏈锝
    绛旓細涓句釜渚嬪瓙锛屽亣濡備汉鍦ㄨ刀璺紝鍓嶉潰鏈変竴搴уぇ灞辨尅浣忎簡鍘昏矾锛岄偅涔堜汉濡傛灉瑕佸墠寰澶у北鐨勫彟澶栦竴杈癸紝閭d箞浣犲氨鍙兘缈昏繃灞卞幓銆備絾鏄浜庣矑瀛愯岃█锛屽畠鍙互鐩存帴绌胯繃鍘伙紝鍗充娇鑳介噺涓嶈冻锛屼篃鍙互绌垮北鑰岃繃銆傝繖灏辨槸绮掑瓙绌垮鏈斺閲忓瓙闅х┛鏁堝簲銆1896 骞达紝娉曞浗鐗╃悊瀛﹀鍙戠幇浜嗛搥鐨勬斁灏勬э紝鍚庢潵灞呴噷澶杩涗竴姝ュ姝ゅ睍寮鐮旂┒锛屾垜浠兘...
  • 涓涓汉鎾炲鐨勬椂鍊欐寜閲忓瓙鍔涘鏉ヨ鏈夊澶ф鐜囪兘绌胯繃鍘?
    绛旓細浣嗘槸杩欏苟涓嶆槸鐪熸鎰忎箟涓婄殑绌垮鏈傞噺瀛愮┛瓒婂娍鑳介殰纰嶇殑鏃跺欐槸瓒呭厜閫熺殑銆傝繖涔熸槸鐗╃悊涓栫晫涓敮涓涓绉嶈繚鍙嶇浉瀵硅鐨勭墿鐞嗙幇璞°傚鏋滃闈炲父鍧氱‖锛屼汉鐨勮兘閲忎笉澶燂紝閭d箞灏遍渶瑕佸熷姪棰濆鐨勮兘閲忥紝鏉ュ畬鎴愯繖涓閲忓瓙绌垮鏈銆傛垜浠煡閬撴牴鎹痉甯冪綏鎰忕墿璐ㄦ尝锛屼竾鐗╅兘鍦ㄦ尝鍔紝璐ㄩ噺瓒婂ぇ娉㈠姩鎬ц秺宸傛墍浠ュ皬瀛╂挒澧欙紝缈昏秺姒傜巼姣斿ぇ浜虹殑姒傜巼...
  • 绌垮鏈鐨勭畝浠
    绛旓細1993骞,缇庡浗鐗╃悊瀛﹀璐濆凹鐗圭瓑浜烘彁鍑轰簡鈥閲忓瓙鎬侀殣褰紶杈撯濈殑鏂规:灏嗗師绮掑瓙鐗╃悊鐗规х殑淇℃伅鍙戝悜杩滃鐨勫彟涓涓矑瀛,璇ョ矑瀛愬湪鎺ユ敹鍒拌繖浜涗俊鎭悗,浼氭垚涓哄師绮掑瓙鐨勫鍒跺搧銆傝屽湪姝よ繃绋嬩腑,浼犺緭鐨勬槸鍘熺矑瀛愮殑閲忓瓙鎬,鑰屼笉鏄師绮掑瓙鏈韩銆備紶杈撶粨鏉熷悗,鍘熺矑瀛愬凡缁忎笉鍏峰鍘熸潵鐨勯噺瀛愭,鑰屾湁浜嗘柊鐨勯噺瀛.缇庡啗灏戝皢杩锋亱绌垮鏈瓒婃垬鍚,缇庡浗...
  • 閲忓瓙鍔涘涓殑绌垮鏈,閫熷害鏈夊蹇?
    绛旓細涓や釜姘㈡牳涔嬮棿鏈夊己澶х殑鍔垮瀿锛屼絾鏄閲忓瓙闅х┛鏁堝簲浣垮緱涓浜涙阿鏍歌兘澶熺┛瓒婂娍鍨掑幓鍜屽彟涓涓阿鏍稿彂鐢熻仛鍙樸傛病鏈夐噺瀛愰毀绌垮氨涓嶄細鏈夊お闃冲拰浜虹被銆傞噺瀛愪笘鐣屼腑鐨勮繖绉“绌垮鏈”鏄尝鐨勪綋鐜帮紝绌垮鑰岃繃鐨勯熷害灏辨槸娉㈢殑閫熷害銆傞噺瀛愪笘鐣屼腑鐗╄川闄や簡鏈夋尝鍔ㄦц繕鏈夌矑瀛愭э紝濡傛灉闂竴涓矑瀛愮┛澧欒岃繃鐨勯熷害鏄灏戯紝杩欓噷灏...
  • 閲忓瓙闅х┛鏁堝簲鏄庝箞璁╂晠浜嬩腑鐨绌垮鏈鍙樻垚鐜板疄鐨?
    绛旓細杩欏氨鏄矑瀛愮殑绌垮鏈斺閲忓瓙闅х┛鏁堝簲銆1896骞,娉曞浗鐗╃悊瀛﹀璐濆厠鍕掑皵鍙戠幇浜嗛搥鐨勬斁灏勬,闅忓悗灞呴噷澶瀵规杩涜浜嗘繁鍏ョ爺绌躲備粬浠彂鐜,鍦ㄎ辫“鍙樿繃绋嬩腑,閲嶅師瀛愭牳浼氭斁灏勫嚭伪绮掑瓙,鍗虫唉鍘熷瓙鏍搞傚湪缁忓吀鐗╃悊涓,鍘熷瓙鏍哥殑鏍稿瓙涔嬮棿鏄氳繃寮烘牳鍔涚浉浜掕繛鎺ョ殑,鏍稿瓙鎬庝箞鍙兘閫冮稿嚭鏉ュ憿?闅忕潃閲忓瓙鍔涘鐨勫缓绔,娴锋.鍫$殑涓嶇‘瀹氭у師鐞嗗拰...
  • 鏈夊摢浜涘凡缁忚璇佹槑鏄湡鐨,鑰屼綘鍙堟棤娉曟帴鍙楃殑绉戝鐞嗚?
    绛旓細鍦ㄩ噺瀛愪笘鐣屼腑 锛岀數瀛愬井绮掑疄闄呬笂鏄湁鑳藉姏鑳藉绌胯繃濡傚澹佺殑涓浜涢殰纰嶇墿鐨勶紝鎸夌収杩欑鐞嗚锛屽疄闄呬笂鈥滅┛澧欐湳鈥濅篃鏄湁鍑犵巼鏄湡瀹炲瓨鍦ㄧ殑銆備絾鏄鏋滀汉鎯宠绌胯繃澧欏锛 瀹炵幇鈥滅┛澧欐湳鈥濓紝灏卞繀椤婚渶瑕佹槸鐢卞井绮掓墍缁勬垚鐨 锛屼絾鏄繖鏄熀鏈緢闅惧疄鐜扮殑锛屾墍浠ョ洰鍓嶆殏鏃舵病鏈変汉鍙互瀹炵幇鈥滅┛澧欐湳鈥濄備絾鏄寜鐓閲忓瓙闅х┛鏁堝簲...
  • 扩展阅读:量子纠缠与心理疾病 ... 学量子物理有前途吗 ... 为什么黑洞不敢吞噬中子星 ... 量子论中最诡异的发现 ... 量子纠缠 有多可怕 ... 学量子物理好找工作吗 ... 国家为什么禁止练气功 ... 量子纠缠的真正原因 ... 量子力学最接近神学 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网