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Medindo quanto tempo leva o tunelamento qua¢ntico
Em certo sentido, o tunelamento qua¢ntico ésimples - éum fena´meno no qual uma parta­cula passa por uma barreira de energia, apesar da falta de energia para fazaª-lo.
Por Bob Yirka - 23/07/2020


Doma­nio paºblico

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Toronto encontrou uma maneira de medir quanto tempo o tunelamento qua¢ntico leva para acontecer. Em seu artigo publicado na revista Nature , o grupo descreve os experimentos que eles realizaram e o resultado que encontraram ao tentar medir quanto tempo o tunelamento qua¢ntico leva em determinadas circunsta¢ncias.

Em certo sentido, o tunelamento qua¢ntico ésimples - éum fena´meno no qual uma parta­cula passa por uma barreira de energia, apesar da falta de energia para fazaª-lo. Os cientistas realmente não sabem como isso funciona, mas descobriram usos para isso de qualquer maneira - como fazer microsca³pios de varredura por tunelamento. Um fator do tunelamento qua¢ntico debatido pelos fa­sicos ao longo do século passado équanto tempo leva para uma parta­cula passar por uma barreira energanãtica.

A dificuldade em responder a essa pergunta estãona definição do tempo em si e como ela se aplica ao tunelamento qua¢ntico . Nesse novo esfora§o, os pesquisadores adotaram uma abordagem simplificada para medir quanto tempo leva para um tipo de parta­cula (um a¡tomo de ruba­dio ) passar por um tipo muito especa­fico de barreira energanãtica (um raio laser ). O "rela³gio" em seus experimentos foi o giro dos a¡tomos de ruba­dio usados ​​- já que a duração do giro éuma quantidade conhecida, eles podem ser usados ​​como rela³gios, medindo a quantidade de giro que ocorre enquanto são submetidos a testes - como passar por um raio laser. Assim, tudo o que os pesquisadores precisavam fazer era observar o estado atual de rotação do a¡tomo antes que ele entrasse no feixe e depois medi-lo novamente quando ele saa­sse.

A execução do plano envolveu a captura de uma nuvem de a¡tomos de ruba­dio usando um raio laser e, em seguida, o mesmo raio laser para mover os a¡tomos para o caminho de outro raio laser - e medir a rotação dos dois lados do segundo raio. Para facilitar a medição da rotação dos a¡tomos, os pesquisadores primeiro esfriaram a nuvem antes de envia¡-los atravanãs da barreira energanãtica . A medição da mudança na rotação mostrou que o tunelamento levou aproximadamente 0,62 milissegundos.

Em investigações adicionais, os pesquisadores gostariam de aprender mais sobre a trajeta³ria dos a¡tomos a  medida que se movem atravanãs da barreira - e também observam que algumas teorias sugerem que aspartículas são capazes de se mover atravanãs de uma barreira sem nunca ter passado pelo interior.

 

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