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中外聯合科研團隊測定量子隧穿時間上限為10阿秒
2019-12-13 18:08:38 來源: 新華網
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  新華社武漢12月13日電(記者譚元斌)量子隧穿時間研究取得新進展,一個由中、俄、澳三國科研人員組成的聯合科研團隊,運用新的分子“阿秒鐘”方案,測定量子隧穿的時間上限為10阿秒。相關研究成果近期已發表于國際物理學權威期刊《物理評論快報》。

  量子隧穿是指電子等微觀粒子能夠穿越高于自身能量位壘的“奇異”行為,可理解為微觀粒子的“穿墻術”。量子隧穿對理解眾多自然現象,如恒星核聚變、放射性衰變等起著至關重要的作用,同時也是掃描隧道顯微鏡等現代科學儀器的物理基礎。為了探究量子隧穿時間,科研人員提出了一種行之有效的“阿秒鐘”測量方案。1阿秒為10的負18次方秒。過去10多年來,不同科研團隊基于“阿秒鐘”方案,結合不同原子體係開展研究得到的結論大相徑庭:隧穿電離或許瞬間發生,或許需耗費百阿秒量級的時間。

  圍繞這一爭議,中國科學院精密測量科學與技術創新研究柳曉軍團隊與俄羅斯、澳大利亞科研人員合作,提出了一種新穎的、基于離子碎片測量的分子“阿秒鐘”方案,將隧穿時間測量首次拓展到分子體係。他們將這一方案應用于氫氣分子的強場隧穿電離時間研究,得到的隧穿時間上限為10阿秒,這與前人基于氫原子隧穿電離研究得到的隧穿瞬間發生的結論一致。

  柳曉軍説,他們提出的分子“阿秒鐘”方案可望拓展用于其他復雜分子體係,進一步研究分子結構、分子軌道對稱性等復雜分子特性對強場隧穿電離過程的影響,進而深化對量子隧穿時間相關問題的認識。

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【糾錯】 責任編輯: 劉笑冬
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