Измерено время квантового туннелирования

05.04.2019

Если вы ударите мячом об стену, он отскочит в обратном направлении в соответствии со всеми канонами классической физики. Но мир квантовой физики является намного более загадочным и непредсказуемым, если вместо мяча взять квантовую частицу, то она может внезапно появиться с другой стороны стены благодаря явлению, называемому квантовым туннелированием. Несмотря на то, что это явление изучено достаточно хорошо и широко используется в практических целях, лишь недавно группе ученых-физиков удалось измерить время, требующееся на "телепортацию" частицы из одного места в другое.

Явление квантового туннелирования используется в электронных микроскопах, диодах, транзисторах и некоторых других электронных компонентах. Именно это явление несет ответственность за самопроизвольный распад радиоактивных элементов, именно при помощи квантового туннелирования частицы, из которых состоят ядра атомов радиоактивных элементов, покидают пределы этих ядер.

Несмотря на достаточно высокую степень изученности явления квантового туннелирования, ученым до последнего времени не было достоверно известно, сколько времени занимает процесс перехода частицы сквозь барьер. Некоторые из ученых предполагали, что туннелирование происходит мгновенно, но это, в свою очередь, означает, что частица движется быстрее скорости света и она может стать нарушителем причинно-следственных связей.

Для измерения времени квантового туннелирования, исследователи из университета Гриффита (Griffith University) и австралийского Национального университета "обрушили" на атомы водорода свет мощного лазера, который излучает 1000 импульсов за одну секунду. Это, по мнению ученых, должно было создать правильные условия, при которых электрон может "сбежать" из атома и дать возможность измерить время туннелирования.

В результате экспериментов ученые получили обескураживающие результаты. Весьма похоже, что квантовое туннелирование происходит практически мгновенно, на этот процесс требуется менее 1.8 аттосекунды (одной миллиардной доли из одной миллиардной доли секунды).

Интересен тот факт, что это не первая попытка измерения времени квантового туннелирования. В 2017 году исследователи из института Макса Планка, Германия, используя атомы криптона и аргона, выяснили, что для туннелирования частиц требуется порядка 180 аттосекунд времени. Тем не менее, ученые считают, что в результатах более ранних экспериментов могли возникнуть ошибки из-за их сложности, связанных с использованием более сложных атомов, нежели атомы водорода, у которых имеется всего один электрон.

<< Назад: Умные очки Huawei X Gentle Monster EyeWear 06.04.2019

>> Вперед: 5G-антенна в экране смартфона 05.04.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Экзамен под видеонаблюдением 19.12.2013 Министр образования и науки РФ Дмитрий Ливанов сообщил, что контролировать проведение Единого государственного экзамена в 2014 г. будут с использованием видеокамер. Прямую трансляцию экзамена увидят общественные наблюдатели, а также родители учащихся. "На пунктах приема экзамена появятся так называемые федеральные наблюдатели. Мы практически каждую аудиторию для сдачи экзамена обеспечим средствами видеонаблюдения, видеофиксации. И родители смогут увидеть в том числе и в прямой трансляции, как их дети сдают экзамены", - заявил Ливанов в интервью на телеканале НТВ. Ранее Ливанов заявлял, что для оснащения пунктов сдачи ЕГЭ, вероятно, будут использованы видеокамеры с президентских выборов в 2012 г. По его словам, использование видеокамер - это вынужденная мера, необходимость в которой отпадет, "когда все научатся сдавать честно". При этом повышение информационной прозрачности и общественного контроля над проведением единого экзамена - одно из основных направлений деятельности ведомства, сообщил министр. Это не первые нововведения, которые появятся в 2014 г. во время проведения ЕГЭ. Ранее глава Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки (Рособрнадзор) Сергей Кравцов заявлял, что пункты сдачи ЕГЭ оборудуют рамками металлоискателей. Металлодетекторы будут необходимы для временного изъятия у школьников мобильных устройств - их на экзамен проносить нельзя. Таким образом, участникам ЕГЭ в 2014 г. придется пройти два этапа проверки перед экзаменом. Сначала организаторы удостоверятся в наличии у школьника всех необходимых документов, а затем полиция проверит, нет ли у него с собой мобильных устройств, с помощью которых можно узнать ответы. Однако рамки металлоискателей, по словам Кравцова, появятся не во всех регионах, а лишь там, где в ходе экзаменов предыдущих лет было обнаружено наибольшее количество нарушений. Результаты ЕГЭ в следующем году также по максимум защитят от мошенничества. Заместитель министра образования и науки Челябинской области Елена Коузова немногим ранее сообщала, что с 2014 г. выпускникам не будут выдавать бумажные свидетельства о сдаче единого государственного экзамена. Планируется, что все профессиональные образовательные учреждения к этому времени уже закончат подключение к единой федеральной информационной системе (ФИС ЕГЭ), в которой и будет храниться информация о результатах сдачи государственных экзаменов, а также наличии побед в районных, региональных и всероссийских олимпиадах, которые дают выпускникам право льготного поступления в образовательные учреждения. При этом начиная с 2014 года, результаты ЕГЭ будут действительны для поступления в вузы и ссузы на протяжении четырех лет, хотя ранее были актуальны всего полтора года и давали лишь две попытки поступить в профессиональные образовательные учреждения. Сами вузы будет должны передавать в ФИС ЕГЭ информацию об установленных контрольных цифрах приема абитуриентов, о правилах приема, полученных заявлениях от абитуриентов и результатах их вступительных испытаний.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026