論文の概要: Long-Range Quantum Tunneling via Matter Wave
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06162v1
- Date: Mon, 10 Jun 2024 10:53:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-11 14:17:29.213481
- Title: Long-Range Quantum Tunneling via Matter Wave
- Title（参考訳）: 物質波による長距離量子トンネル
- Authors: Yuan-Xing Yang, Si-Yuan Bai, Jun-Hong An,
- Abstract要約: 状態選択型光学格子におけるN$極分離トラップ電位の超低温原子のトンネル化について検討した。
励起状態原子から放出される伝播物質波の媒介の役割により、密閉された原子の遠隔トラップ電位へのコヒーレントトンネルが生じることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum tunneling refers to a phenomenon that a microscopic object can pass through a potential barrier even it does not have enough energy to overcome the barrier. It has led to many modern applications and nanotechnologies. A general belief is that quantum tunneling, as a manifestation of the wave-particle duality, occurs only when the width of the barrier is comparable to or smaller than the de Broglie's wavelength of the object. Here, via studying the tunneling of an ultracold atom among $N$ far-separated trapping potentials in a state-selective optical lattice, we discover a mechanism to realize a long-range quantum tunneling. It is found that, by the mediation role of the propagating matter wave emitted from the excited-state atom, a coherent tunneling of the tightly confined atom to the remote trapping potentials can occur as long as bound states are present in the energy spectrum of the total system formed by the atom and its matter wave. Breaking through the generally believed distance constraint of quantum tunneling, our result opens another avenue to realize quantum tunneling and gives a guideline to develop tunneling devices.
- Abstract（参考訳）: 量子トンネル (quantum tunneling) は、微小物体が障壁を克服するのに十分なエネルギーを持っていなくても潜在的な障壁を通過できる現象である。
これは多くの近代的な応用やナノ技術に繋がった。
一般的な考えでは、量子トンネルは波動-粒子の双対性の顕在化として、障壁の幅がデ・ブロイの波長と等しいか小さい場合にのみ起こる。
ここでは、状態選択型光学格子におけるN$遠い分離トラップ電位中の超低温原子のトンネルの研究を通じて、長距離量子トンネルを実現するメカニズムを発見する。
励起状態原子から放出される伝播物質波の媒介の役割により、原子と物質波によって形成される全系のエネルギースペクトルに境界状態が存在する限り、密閉された原子の遠隔トラップ電位へのコヒーレントトンネルが生じることが判明した。
一般に信じられている量子トンネルの距離制約を突破し、量子トンネルを実現するための別の道を開き、トンネル装置を開発するための指針を与える。
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