Új kvantumhatárt fedeztek fel az elektronok mozgásának vizsgálatában
Werner Heisenberg híres határozatlansági relációja a részecskék helyének és impulzusának egyidejű mérhetőségére szabott természeti korlátot, a hely és az idő összefüggése azonban eddig nem esett hasonló alapvető megkötés alá. Egy nemzetközi kutatócsoport most kísérletileg bizonyította az úgynevezett „tér-idő határ” létezését, amely megakadályozza, hogy egy elektron térbeli elhelyezkedését és időbeli viselkedését egyszerre tetszőleges pontossággal rögzítsék. A felfedezést a Regensburgi Ultragyors Nanoszkópiai Központ (RUN) – Jascha Repp, Rupert Huber, Franz Giessibl és Klaus Richter professzorok vezetésével –, valamint a hamburgi Max Planck Intézet Angel Rubio vezette kutatócsoportja érte el, a publikáció vezető szerzője Simon Maier.
Mivel az elektronok mozgása mintegy ezerszer gyorsabb az atomokénál, legfontosabb változásaik mindössze attoszekundumos – a másodperc egymilliárdod részének egymilliárdod része alatti – időskálán zajlanak le. A kutatók egy vadonatúj lézerrendszert építettek, amellyel két, rendkívül precízen időzített fényimpulzus segítségével mozgattak elektronokat egy tűhegyes fémcsúcsról egy ezüstfelületre, mindössze néhány atomnyi távolságon át. A kísérlet megerősítette, hogy az elektronok kvantumhullámként, úgynevezett kvantumalagutazással küzdik le az energiagátat. E fizikai korlát pontos megértése elengedhetetlen a tiszta energia, a kvantumszámítás és a jelenleginél akár százezerszer gyorsabb elektronika jövőbeli megvalósításához.
Folytasd az appban — szavazz és szólj hozzá ➔