Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Toronto encontrou uma maneira de medir quanto tempo leva para acontecer o tunelamento quântico. Em seu artigo publicado na revista Natureza , o grupo descreve os experimentos que conduziram e o resultado que encontraram ao tentar medir quanto tempo leva o tunelamento quântico em certas circunstâncias.

Em certo sentido, o tunelamento quântico é simples - é um fenômeno no qual uma partícula atravessa uma barreira de energia, apesar de não ter energia para fazê-lo. Os cientistas não sabem realmente como funciona, mas descobri usos para ele de qualquer maneira - como fazer microscópios de tunelamento de varredura. Um fator de tunelamento quântico que tem sido debatido pelos físicos no século passado é quanto tempo leva para uma partícula passar por uma barreira de energia.

A dificuldade em responder a esta questão reside na própria definição do tempo, e como isso se aplica ao tunelamento quântico. Neste novo esforço, os pesquisadores adotaram uma abordagem simplificada para medir quanto tempo leva para um tipo de partícula (um átomo de rubídio) passar por um tipo muito específico de barreira de energia (um feixe de laser). O "relógio" em seus experimentos era o spin dos átomos de rubídio usados ​​- uma vez que a duração de seu spin é uma quantidade conhecida, eles podem ser usados ​​como relógios medindo a quantidade de giro que ocorre enquanto são submetidos a testes - como a passagem por um feixe de laser. Assim, tudo o que os pesquisadores precisaram fazer foi observar o estado atual do spin do átomo antes de entrar no feixe e medi-lo novamente quando ele saiu.

A execução do plano envolveu capturar uma nuvem de átomos de rubídio usando um feixe de laser e, em seguida, usar o mesmo feixe de laser para mover os átomos no caminho de outro feixe de laser - e medir seu spin em cada lado do segundo feixe. Para facilitar a medição do spin dos átomos, os pesquisadores primeiro ultra-resfriaram a nuvem antes de enviá-los através da barreira de energia. A medição da mudança no spin mostrou que o tunelamento levou aproximadamente 0,62 milissegundos.

Em futuras investigações, os pesquisadores gostariam de aprender mais sobre a trajetória dos átomos conforme eles se movem através da barreira - e eles também observam que algumas teorias sugerem que as partículas são capazes de se mover através de uma barreira sem nunca ter passado por seu interior.

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