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【行业新闻】通过科学仪器,中外科研人员测出量子隧穿时间上限

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时间:2020-01-10 11:56

自量子力学成立以来,关于量子隧穿的发生是否需求时间一直饱尝争议。近来,中国科学院精密测量院柳晓军团队公布其与俄罗斯、澳大利亚科研人员的合作成果,初次将依据“阿秒钟”的隧穿时间测量拓展到分子体系,得出该时间上限为10阿秒(1阿秒=10-18秒)。


量子隧穿效应是指在微观世界中电子等微观粒子能够穿越高于自身能量位垒势的“奇特”行为。量子隧穿对理解许多自然现象,如恒星核聚变、放射性衰变等起着至关重要的效果,一起也是扫描隧道显微镜等现代科学仪器的物理基础。


针对飞秒强激光场条件下原子内发生的电子隧穿电离是否需求时间这一问题,科学界提出“阿秒钟”方案,通过将隧穿时间转化为隧穿电子发射视点的偏转,从光电子谱动量分布中读取隧穿时间信息。但过去10多年来,不同研讨小组依据“阿秒钟”方案,结合不同原子体系开展研讨得到的结论却截然不同:隧穿电离或许瞬间发生,或许需花费百阿秒量级的时间。


环绕这一争议,柳晓军团队及合作者提出一种新颖的、依据离子碎片测量的分子“阿秒钟”方案,将隧穿时间测量初次拓展到分子体系。研讨团队将该方案应用于氢气分子的强场隧穿电离研讨,得到的隧穿时间上限为10阿秒,这与前人依据氢原子隧穿电离研讨得到的隧穿瞬间发生的结论共同。


柳晓军介绍,分子“阿秒钟”方案可望拓展用于其他杂乱分子体系,进一步研讨如分子结构、分子轨道对称性等杂乱分子特性对强场隧穿电离进程的影响,从而深化对量子隧穿时间相关问题的认识。相关研讨成果最近已发表在物理学权威杂志《物理评论快报》上。




来源:人民网





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