ТОМСК,
4 окт – РИА Томск. Профессор Исследовательской школы физики
высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета (ТПУ)
Александр Потылицын считает, что исследование нобелевских лауреатов по физике
2023 года позволит отследить процесс прохождения электронов через барьер и
понять, что с ними происходит, сообщила пресс-служба вуза в среду.
Нобелевскую премию по физике в 2023 года получили
Пьер Агостини (США), Ференц Крауз (Германия) и Анн Л'Юлье (Швеция) за
экспериментальные методы, генерирующие аттосекудные импульсы света для изучения
динамики электронов в веществе.
"Нобелевские лауреаты этого года перешли в
другой диапазон длин волн, так называемый дальний ультрафиолет. Там длина волны
на порядок меньше – доли микрона, и поэтому можно сузить импульс до сотни
аттосекунд (аттосекунда равна 10-18 секундам. – Ред.). То есть они получили
световую вспышку, которая позволяет отслеживать, как идет образование сложных
молекул, например, в биологически активных средах", – цитируется Потылицын.
Добавляется, что метод нобелевских лауреатов
позволит отслеживать траекторию электрона по мере его прохождения через образец
(туннельный эффект) и "снимать фильмы" этого процесса во времени. По
словам профессора, раньше со световыми вспышками этого сделать не удавалось,
так как длительность самой вспышки была сопоставима с временем протекания
процесса.
"Представьте, что вы бросаете мяч, он ударяется об стену и отскакивает. Он не может пройти сквозь стену. Но в квантовом мире известно: чем меньше частица, тем больше вероятность того, что эта частица проскочит через барьер. Поэтому, если ваш мячик уменьшить в миллиард раз, то его вероятность проскочить через барьер была бы уже не нулевая...", – цитируют профессора.
Нобелевские лауреаты предложили воздействовать на
радиатор мощным лазером. Таким образом, когда электрон поглощает несколько
лазерных фотонов и покидает энергетический уровень, при заполнении
образовавшейся "вакансии" происходит излучение одного фотона с
длинной волны намного короче длин волн в видимом диапазоне.
"...А если уменьшить его еще в миллион раз, то вероятность его прохождения
будет примерно "половина на половину": одна половина "мячиков" будет отражаться
от барьера, а вторая – пройдет сквозь. Это так называемый квантовый туннельный
эффект. С помощью открытого нобелевскими лауреатами метода можно будет, грубо
говоря, просканировать этот эффект", – приводят слова Потылицына.
По словам профессора, исследования в фундаментальной
атомной физике начали развиваться после публикаций Нильса Бора 110 лет назад.
Ученые смогли достичь больших результатов: от электронных микроскопов и
лазерной физики до квантовой телепортации и квантовых компьютеров. Политехник
уверен, что через 10-15 лет туннельные микроскопы будут работать по методу
нобелевских лауреатов.