Tünelleme ve Aharanov-Bohm Etkisi
Japon araştırmacılar kuantum tünellemeleri sırasında Aharonov-Bohm etkisini gözlemledi. Dr. Atsushi ve arkadaşlarının yaptığı çalışmanın sonuçları Nature Communications’td yayımlandı.
Klasik mekaniğe göre bir parçacığın bir potansiyel enerji engelini aşması ancak yeterli enerjiye sahip olmasıyla mümkündür. Ancak kuantum mekaniği yeterli enerjiye sahip olmayan parçacıkların potansiyel enerji engellerini tünelleyerek aşmalarına da izin verir. Bu durum pek çok fiziksel ve kimyasal süreçte -örneğin alfa ışımalarında ve kimyasal tepkimelerde- önemli rol oynar.
Kuantum mekaniği ile ilgili başka bir olgu Aharanov-Bohm etkisidir. Bu olgu, belirli bir hacmin içine hapsol-muş bir manyetik alanın, bu alanın içine hiç girmemiş yüklü parçacıkların üzerinde bile etkisi olacağını söyler. Yakir Aharanov ve David Bohm tarafından 1959’da öne sürülen bu olgu, 1986’da elektron holografi yöntemi kullanılarak deneysel olarak da doğrulanmıştı.
Kuantum tünellemeleri büyük ölçeklerde gözlemlenmiş olsa da bu güne kadar tek bir parçacığın tünelle-mesi ile ilgili herhangi bir ölçüm yapılamamıştı. Araştırmacılar bir hacmin içine hapsolmuş kalsiyum iyonlarını iazerleryardımı ile temel enerji seviyesine kadar soğuttu ve daha sonra sistemin iki farklı durumu arasındaki tünellemeleri gözlemledi. Sonuçlar bir durumdan diğer duruma tünelleme olasılığının Aharanov-Bohm etkisine dayanarak yapılan kuramsal tahminlere uygun biçimde manyetik alanın büyüklüğüne bağlı olarak değiştiğini gösterdi.
