Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для телесериала см. Квантовый скачок . Для скульптуры см . Квантовый скачок .

Атомный переход электрона - это переход электрона с одного энергетического уровня на другой внутри атома [1] или искусственного атома . [2] Он кажется прерывистым, когда электрон «перескакивает» с одного энергетического уровня на другой, обычно за несколько наносекунд или меньше. Он также известен как электронное (де-) возбуждение или атомный переход или квантового скачок .

Электронные переходы вызывают испускание или поглощение электромагнитного излучения в виде квантованных единиц, называемых фотонами . Их статистика пуассонова , а время между скачками распределено экспоненциально . [3] Постоянная времени затухания (которая колеблется от наносекунд до нескольких секунд) связана с естественным, давлением и полевым уширением спектральных линий . Чем больше энергетическое разделение состояний, между которыми перескакивает электрон, тем короче длина волны испускаемого фотона.

Наблюдаемость квантовых скачков была предсказана Hans Демельтом в 1975 году, и они впервые были обнаружены с помощью захваченных ионов из ртути в NIST в 1986 году [4]

В 2019 году в эксперименте со сверхпроводящим искусственным атомом, состоящим из двух сильно гибридизованных трансмон-кубитов, помещенных в полость считывающего резонатора на 15 мК, было продемонстрировано , что эволюция некоторых скачков является непрерывной, когерентной, детерминированной и обратимой. [5] С другой стороны, другие квантовые скачки непредсказуемы по своей природе, т.е. недетерминированный. [6]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Шомберт, Джеймс. "Квантовая физика", факультет физики Орегонского университета
  2. ^ Виджай, R; Slichter, D. H; Сиддики, я (2011). «Наблюдение квантовых скачков в сверхпроводящем искусственном атоме». Письма с физическим обзором . 106 (11): 110502. arXiv : 1009.2969 . Bibcode : 2011PhRvL.106k0502V . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.106.110502 . PMID  21469850 .
  3. ^ Делеглиз, С. "Наблюдение квантовых скачков света" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) на 7 ноября 2010 года . Проверено 17 сентября 2010 года .
  4. ^ Итано, ВМ; Bergquist, JC; Вайнленд, диджей (2015). «Ранние наблюдения макроскопических квантовых скачков в одиночных атомах» (PDF) . Международный журнал масс-спектрометрии . 377 : 403. Bibcode : 2015IJMSp.377..403I . DOI : 10.1016 / j.ijms.2014.07.005 .
  5. ^ Минев, ЗК; Мундхада, СО; Шанкар, С .; Reinhold, P .; Gutiérrez-Jáuregui, R .; Schoelkopf, RJ .; Миррахими, М .; Кармайкл, HJ; Деворет, МЗ (3 июня 2019 г.). «Чтобы поймать и повернуть вспять квантовый прыжок в полете». Природа . 570 (7760): 200–204. arXiv : 1803.00545 . Bibcode : 2019Natur.570..200M . DOI : 10.1038 / s41586-019-1287-Z . PMID 31160725 . 
  6. ^ Снижко, Кирилл; Кумар, Парвин; Ромито, Алессандро (23 марта 2020 г.). «Квантовый эффект Зенона проявляется поэтапно». arXiv : 2003.10476 [ квант-ф ].

Внешние ссылки [ править ]

  • Шредингер, Эрвин (август 1952 г.). «Есть ли квантовые скачки? Часть I» (PDF) . Британский журнал философии науки . 3 (10): 109–123. DOI : 10.1093 / bjps / iii.10.109 . Часть 2
  • «Нет ни квантовых скачков, ни частиц!» Автор HD Zeh, Physics Letters A172 , 189 (1993).
  • Глейк, Джеймс (21 октября 1986 г.). «Физики наконец-то увидели квантовый скачок» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 августа 2013 года .
  • Болл, Филипп (5 июня 2019 г.). «Квантовые скачки, долгое время считавшиеся мгновенными, требуют времени» . Журнал Quanta . Проверено 6 июня 2019 года .