Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Dr. Yang Yong de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China ha revelado un notable fenómeno de túnel cuántico a través de barreras de doble potencial. Descubrieron que los túneles cuánticos son dominantes a bajas temperaturas y continúan desempeñando un papel no trivial a temperaturas de hasta aproximadamente 600 K.
"Este es un avance importante en la dinámica de las partículas cuánticas a través de barreras dobles, que abre una posible vía para mediciones de precisión ultraalta basadas en sistemas atómicos", afirmó el profesor Yang.
Los resultados fueron publicados en Physical Review Research .
¿Es el espacio real infinitamente divisible? En un mundo macroscópico, la respuesta es definitivamente "sí", ya que las experiencias cotidianas, como observar flujos de agua o objetos en caída libre, siempre dan la impresión de trayectorias continuas. La situación cambia dramáticamente en un mundo cuántico. En las teorías que intentan unificar la mecánica cuántica con la gravedad, se predice una longitud mínima, que generalmente se considera la longitud de Planck (lP), que es aproximadamente 10 -35 m.
En este trabajo, los investigadores estudian el túnel cuántico a través de barreras dobles y obtienen un teorema que muestra que si la distancia entre dos barreras puede variar continuamente, es decir, si el espacio real es un continuo, la partícula incidente puede atravesar completamente barreras dobles arbitrariamente grandes simplemente ajustando la separación barrera-barrera. Este fenómeno se llama túnel resonante (RT). Si existe una longitud mínima distinta de cero, el túnel resonante se detiene cuando la altura de la barrera excede un cierto valor. El análisis teórico muestra que la probabilidad RT de las partículas cuánticas depende críticamente de la separación entre dos barreras.
Este trabajo revela la profunda conexión entre los túneles cuánticos y las teorías cuánticas de la gravedad, y abre una posible vía para la medición de precisión ultraalta y, por tanto, para probar la existencia de una longitud mínima.
Más información: Yong Yang, Penetración de barreras de doble potencial arbitrarias con unidad de probabilidad:implicaciones para probar la existencia de una longitud mínima, Investigación de revisión física (2024). DOI:10.1103/PhysRevResearch.6.013087
Información de la revista: Investigación de revisión física
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
