Електронне тунелювання: прорив у квантовій фізиці

watch 2s
views 2

15:10, 08.04.2026

Зміст статті
arrow

  • Що відбувається всередині бар’єра?
  • Що це означає для майбутнього

Явище електронного тунелювання давно захоплює вчених. Це дивний, але цілком реальний ефект. Електрони проходять крізь бар’єри, які мали б їх зупиняти. Тепер група фізиків під керівництвом професора Дон Янга Кіма з POSTECH у співпраці з Інститутом Макса Планка в Німеччині розкрила одну з ключових загадок цього явища. Їхнє дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Letters, відкриває новий аспект електронного тунелювання.

По суті, електронне тунелювання дає частинкам змогу проникати крізь енергетичні бар’єри та знаходити нові шляхи. Цей квантовий ефект лежить в основі напівпровідників. Саме вони забезпечують роботу наших смартфонів і комп’ютерів. Він також відіграє важливу роль у ядерному синтезі. Однак до цього моменту вчені розуміли лише те, що відбувається до і після тунелювання, але не те, що відбувається всередині самого бар’єра.

Що відбувається всередині бар’єра?

Команда прагнула розв’язати цю загадку й використала потужні лазерні імпульси. Вони змусили електрони проходити крізь бар’єри. На подив учених, електрони не просто проходили крізь бар’єр. Вони фактично стикалися з атомним ядром, поки все ще перебували всередині бар’єра. Цей неочікуваний процес отримав назву повторне зіткнення під бар’єром (under-barrier re-collision, UBR). Він ставить під сумнів давнє уявлення про те, що електрони взаємодіють з ядром лише після виходу з тунелю.

Дослідники також вивчали особливий тип тунелювання. Йдеться про неадіабатичне тунелювання під час іонізації в сильних полях. Їхня нова модель виходить за межі старих теорій і передбачає два ключові результати. По-перше, вона показала, що резонанси Фрімана вищих порядків домінують над надпороговою іонізацією в енергетичних спектрах електронів. По-друге, модель передбачила, що сигнал залишатиметься стабільним навіть за зміни інтенсивності лазера. Експерименти підтвердили обидва прогнози.

Що це означає для майбутнього

Цей прорив допоміг розв’язати загадку, яка існувала понад століття. Він відкриває шлях до розвитку технологій, пов’язаних з електронним тунелюванням, зокрема у сферах напівпровідників, квантових комп’ютерів і надшвидких лазерів. Краще розуміння того, як електрони поводяться під час тунелювання, може привести до створення швидших і ефективніших пристроїв. Для всіх, хто цікавиться технологіями, це відкриття наближає нас до справді революційних змін у сфері обчислень і комунікацій.

Ми, ймовірно, побачимо покращення як у повсякденних гаджетах, так і в передових наукових розробках.

Якщо ця стаття здалася вам цікавою, поділіться нею зі своїми колегами та друзями. Також стежте за нашими оновленнями в соцмережах і читайте більше матеріалів про квантову фізику та технології.

Поділитися

Чи була ця стаття корисною для вас?

Популярні пропозиції VPS

-10%

CPU
CPU
10 Epyc Cores
RAM
RAM
64GB
Space
Space
400 GB NVMe
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
Keitaro KVM 65536
OS
CentOS
Software
Software
Keitaro

€ 149.04 /м

€
/м

При оплаті за рік

-10%

CPU
CPU
6 Xeon Cores
RAM
RAM
16 GB
Space
Space
400 GB HDD
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
KVM-HDD 16384 Linux

€ 50 /м

€
/м

При оплаті за рік

-15.6%

CPU
CPU
2 Xeon Cores
RAM
RAM
512 MB
Space
Space
10 GB SSD
Bandwidth
Bandwidth
1 TB
KVM-SSD 512 Metered Linux

€ 5.33 /м

€
/м

При оплаті за рік

-10%

CPU
CPU
6 Epyc Cores
RAM
RAM
8 GB
Space
Space
100 GB NVMe
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
KVM-NVMe 8192 Linux

€ 26.35 /м

€
/м

При оплаті за рік

-10%

CPU
CPU
4 Epyc Cores
RAM
RAM
4 GB
Space
Space
50 GB NVMe
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
aiKVM-NVMe 4096 Linux

€ 17.43 /м

€
/м

При оплаті за рік

-9.6%

CPU
CPU
8 Xeon Cores
RAM
RAM
32 GB
Space
Space
200 GB SSD
Bandwidth
Bandwidth
12 TB
wKVM-SSD 32768 Metered Windows

€ 156 /м

€
/м

При оплаті за рік

-8.1%

CPU
CPU
6 Xeon Cores
RAM
RAM
8 GB
Space
Space
200 GB HDD
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
wKVM-HDD 8192 Windows

€ 31.25 /м

€
/м

При оплаті за рік

-10%

CPU
CPU
3 Epyc Cores
RAM
RAM
2 GB
Space
Space
25 GB NVMe
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
wKVM-NVMe 2048 Windows

€ 9.9 /м

€
/м

При оплаті за рік

-5.3%

CPU
CPU
3 Xeon Cores
RAM
RAM
1 GB
Space
Space
50 GB SSD
Bandwidth
Bandwidth
1 TB
wKVM-SSD 1024 Metered Windows

€ 15.67 /м

€
/м

При оплаті за рік

-10%

CPU
CPU
4 Xeon Cores
RAM
RAM
2 GB
Space
Space
30 GB SSD
Bandwidth
Bandwidth
Unlimited
KVM-SSD 2048 Linux

€ 8.3 /м

€
/м

При оплаті за рік

Інші статті на цю тему

cookie

Чи приймаєте ви файли cookie та політику конфіденційності?

Ми використовуємо файли cookie, щоб забезпечити вам найкращий досвід роботи на нашому сайті. Якщо ви продовжуєте користуватися сайтом, не змінюючи налаштувань, вважайте, що ви згодні на отримання всіх файлів cookie на сайті HostZealot.