Kvantemekanisk tunnelering

Kvantemekanisk tunnelering eller kvantefysisk tunnelering er et kvantemekanisk fænomen. Kvantemekanikken forudsiger at der kan være en sandsynlighed større end nul for at en partikel kan observeres i områder hvor den klassisk ikke skulle kunne eksistere, fordi den ikke har tilstrækkelig energi, f.eks. hvis en barriere giver anledning til en potentialestigning der er større end partiklens energi.

Kvantemekanik

Introduktion  • Ordliste  • Historie Baggrund Bra-ket notation  • Gammel kvanteteori  • Hamilton-funktion  • Interferens  • Klassisk mekanik Grundlæggende koncepter Atommodel  • Bølgefunktion  • CPT-teoremet  • Bølgefunktionens kollaps  • Ikke-lokalitet  • Komplementaritet  • Dekohærens  • Kohærens  • Måling  • Sammenfiltring  • Spin  • Superposition  • Tunnelering  • Kvantespring  • Kvanteteleportation  • Kvantetilstand  • Partikel-bølge-dualitet  • Partikel i en boks  • Paulis udelukkelsesprincip  • Symmetri i kvantemekanik  • Ubestemthed  • Virtuel partikel Eksperimenter Bells tests  • Bose-Einstein-kondensat  • Dobbeltspalte  • Frank-Hertz  • Kvante Hall-effekten  • Mach-Zehnder  • Stern–Gerlach Formuleringer Born-Oppenheimer  • Hartree-Fock  • Heisenberg  • Interaktion  • Kurve-integraler  • Matrix-mekanik  • Relativistisk kvantemekanik  • Schrödinger Ligninger Dirac  • Klein–Gordon  • Pauli  • Rydberg  • Schrödinger Fortolkninger  • Københavnerfortolkningen  • de Broglie–Bohm  • Skjulte variabler  • Mange-verdens  • Schrödingers kat Avancerede emner Dc-squid  • Degenereret stof  • Josephson-kontakt  • Kvantecomputer  • Kvanteelektrodynamik  • Kvantefeltteori  • Kvantekaos  • Kvantekemi  • Kvantekromodynamik  • Kvanteoptik  • Kvante-statistisk mekanik  • Kvante-informationsteori  • Kvanteø  • Kvasipartikel  • Rapid single flux quantum  • Resonanstunneldiode  • Resonanstunneltransistor  • Single electron transistor  • Spredningsteori  • Tunneldiode  • Tæthedsmatrix Videnskabsmænd Bell  • Bogoljubov  • Bohm  • Bohr  • Born  • Bose  • de Broglie  • Compton  • Dirac  • Debye  • Ehrenfest  • Einstein  • Everett  • Fock  • Fermi  • Feynman  • Heisenberg  • Hilbert  • Jordan  • Kramers  • von Neumann  • Pauli  • Lamb  • Laue  • Planck  • Raman  • Rydberg  • Schrödinger  • Sommerfeld  • Weyl  • Wigner  • Zeeman  • Zeilinger

Animation af sandsynlighedsfordelingen for at observere en elektron der støder mod en barriere. Som det ses er der en lille sandsynlighed for at elektronen, i et mindre tidsinterval, kan observeres på den anden side af potentialbarrieren. Den lille sandsynlighed ses som den yderst svage grå cirkel på højre side af potentialbarrieren. Potentialbarrieren er illustreret som en fed hvid lodret streg.
De stiplede linjer, som ses når elektronen / sandsynlighedsfordelingsmaximum er tæt på potentialbarrieren, er resultatet af elektronens interferens/superposition med sin egen reflekterede bølge.

I klassisk mekanik kan dette ikke lade sig gøre, men det er eksperimentelt påvist, så det er kvantemekanikken der gælder.

I princippet kan et menneske kvantemekanisk tunnelere gennem en betonmur, men sandsynligheden er ufattelig lille. Jo mindre partiklerne er, jo større sandsynlighed for tunnelering.

Se også

• Overlyshastighed
• Kvantemekanik
• STM, scanning tunneling microscope
• tunneldiode
• Single electron transistor

Eksterne henvisninger

• Indledning til Kvantemekanikken Arkiveret 10. oktober 2019 hos Wayback Machine (på dansk), Professor Henrik Smith
• 2004-02-02, ScienceDaily: New Cryogenic Refrigerator Dips Chips Into A Deep Freeze Citat: "... The refrigerator is made from a sandwich of nomal- metal/insulator/superconductor junctions. When a voltage is applied across the "sandwich," high-energy (hot) electrons tunnel from the normal metal through the insulator and into the superconductor. As the hottest electrons leave, the temperature of the normal metal drops dramatically..."
• Web archive backup: Quantum Tunneling on Your Kitchen Table