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    Medir cuánto tiempo lleva la tunelización cuántica

    Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain

    Un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto ha encontrado una forma de medir cuánto tarda en producirse el túnel cuántico. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe los experimentos que realizaron y el resultado que encontraron al intentar medir cuánto tiempo lleva el túnel cuántico en determinadas circunstancias.

    En un sentido, El túnel cuántico es simple:es un fenómeno en el que una partícula atraviesa una barrera de energía a pesar de carecer de la energía para hacerlo. Los científicos no saben realmente cómo funciona, pero de todos modos le he encontrado usos, como la fabricación de microscopios de túnel de barrido. Un factor de los túneles cuánticos que ha sido debatido por los físicos durante el siglo pasado es cuánto tiempo tarda una partícula en atravesar una barrera de energía.

    La dificultad para responder a esta pregunta radica en la definición del tiempo mismo, y cómo se aplica a los túneles cuánticos. En este nuevo esfuerzo, los investigadores adoptaron un enfoque simplificado para medir cuánto tiempo tarda un tipo de partícula (un átomo de rubidio) en atravesar un tipo muy específico de barrera de energía (un rayo láser). El "reloj" en sus experimentos era el giro de los átomos de rubidio utilizados, dado que la duración de su giro es una cantidad conocida, se pueden usar como relojes midiendo la cantidad de giro que se produce mientras se someten a pruebas, como pasar a través de un rayo láser. Por lo tanto, todo lo que los investigadores tenían que hacer era anotar el estado actual de giro del átomo antes de que entrara en el rayo y luego medirlo de nuevo cuando salía.

    La ejecución del plan implicó atrapar una nube de átomos de rubidio usando un rayo láser y luego usar el mismo rayo láser para mover los átomos en la trayectoria de otro rayo láser y medir su giro a cada lado del segundo rayo. Para facilitar la medición del giro de los átomos, los investigadores primero ultraenfriaron la nube antes de enviarlos a través de la barrera de energía. La medición del cambio de giro mostró que la tunelización tomó aproximadamente 0,62 milisegundos.

    En investigaciones posteriores, a los investigadores les gustaría aprender más sobre la trayectoria de los átomos a medida que se mueven a través de la barrera, y también señalan que algunas teorías han sugerido que las partículas pueden atravesar una barrera sin haber atravesado nunca su interior.

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