Une équipe de recherche dirigée par le professeur Yang Yong des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences a révélé un remarquable phénomène de tunnel quantique à travers des doubles barrières potentielles. Ils ont découvert que l'effet tunnel quantique est dominant à basse température et continue de jouer un rôle non trivial à des températures allant jusqu'à environ 600 K.
"Il s'agit d'une avancée importante dans la dynamique des particules quantiques à travers les doubles barrières, qui ouvre une voie possible pour des mesures de très haute précision basées sur des systèmes atomiques", a déclaré le professeur Yang.
Les résultats ont été publiés dans Physical Review Research .
L'espace réel est-il divisible à l'infini ? Dans un monde macroscopique, la réponse est définitivement « oui », car les expériences quotidiennes, comme l'observation de l'écoulement de l'eau ou d'objets en chute libre, donnent toujours l'impression de trajectoires continues. La situation change radicalement dans un monde quantique. Dans les théories qui tentent d'unifier la mécanique quantique avec la gravité, une longueur minimale est prédite et est généralement considérée comme étant la longueur de Planck (lP), qui est d'environ 10 -35 . m.
Dans ce travail, les chercheurs étudient l'effet tunnel quantique à travers des doubles barrières et obtiennent un théorème montrant que si la distance entre deux barrières peut varier de façon continue, c'est-à-dire si l'espace réel est un continuum, la particule incidente peut pénétrer complètement des doubles barrières arbitrairement grandes en simplement réglage de la séparation barrière-barrière. Ce phénomène est appelé effet tunnel résonant (RT). S'il existe une longueur minimale non nulle, le tunnel résonant s'arrête lorsque la hauteur de la barrière dépasse une certaine valeur. L'analyse théorique montre que la probabilité RT des particules quantiques dépend de manière critique de la séparation entre deux barrières.
Ce travail révèle le lien profond entre l'effet tunnel quantique et les théories quantiques de la gravité, et ouvre une voie possible pour des mesures de très haute précision et donc pour tester l'existence d'une longueur minimale.
Plus d'informations : Yong Yang, Pénétration de doubles barrières potentielles arbitraires avec unité de probabilité :implications pour tester l'existence d'une longueur minimale, Physical Review Research (2024). DOI :10.1103/PhysRevResearch.6.013087
Informations sur le journal : Recherche sur l'examen physique
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
