Tunelamento ressonante:uma maneira possível de sondar o comprimento mínimo usando sistemas atômicos
Esquema de tunelamento quântico através de barreira simples (painel superior) e barreiras duplas (painel inferior) na presença de RT, onde o espaçamento entre barreiras wn varia com um passo não menor que o comprimento de Planck. Crédito:Yang Yong Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Yang Yong, do Instituto Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências, revelou um notável fenômeno de tunelamento quântico através de barreiras duplas de potencial. Eles descobriram que o tunelamento quântico é dominante em baixas temperaturas e continua a desempenhar um papel não trivial em temperaturas de até cerca de 600 K.
“Este é um avanço importante na dinâmica das partículas quânticas através de barreiras duplas, que abre um caminho possível para medições de altíssima precisão baseadas em sistemas atômicos”, disse o Prof.
Os resultados foram publicados na Physical Review Research .
O espaço real é infinitamente divisível? Num mundo macroscópico, a resposta é definitivamente “sim”, uma vez que as experiências cotidianas, como observar fluxos de água ou objetos em queda livre, sempre dão a impressão de trajetórias contínuas. A situação muda dramaticamente em um mundo quântico. Nas teorias que tentam unificar a mecânica quântica com a gravidade, um comprimento mínimo é previsto e geralmente é considerado o comprimento de Planck (lP), que é cerca de 10
-35
m.
Neste trabalho, os pesquisadores estudam o tunelamento quântico através de barreiras duplas e obtêm um teorema que mostra que se a distância entre duas barreiras pode variar continuamente, ou seja, se o espaço real é um continuum, a partícula incidente pode penetrar completamente barreiras duplas arbitrariamente grandes simplesmente ajustando a separação barreira-barreira. Este fenômeno é chamado de tunelamento ressonante (RT). Se existir um comprimento mínimo diferente de zero, o tunelamento ressonante para quando a altura da barreira excede um determinado valor. A análise teórica mostra que a probabilidade RT das partículas quânticas depende criticamente da separação entre duas barreiras.
Este trabalho revela a profunda conexão entre o tunelamento quântico e as teorias quânticas da gravidade, e abre um caminho possível para medições de altíssima precisão e, portanto, testar a existência de um comprimento mínimo.
Mais informações: Yong Yang, Penetração de barreiras duplas potenciais arbitrárias com unidade de probabilidade:Implicações para testar a existência de um comprimento mínimo, Pesquisa de Revisão Física (2024). DOI:10.1103/PhysRevResearch.6.013087 Informações do diário: Pesquisa de revisão física
