Міжнародна група вчених з’ясувала, що тунелювання частинок через потенційний бар’єр відбувається миттєво, а не через кінцевий час, як показували недавні дослідження.
Час, що витрачається електронами на тунелювання, вимірювали за допомогою атогодинника – пристрою, який генерує лазерні пучки тривалістю кілька атосекунд (10 в мінус 18-му ступені секунди) і здатне розрахувати, коли електрони вивільняються з атома. З воднем взаємодіяла тисяча ультракоротких світлових імпульсів з сумарною потужністю 30 гігават.
Хоча спочатку вважалося, що тунелювання протікає миттєво, недавні дослідження, в яких застосовувалися багатоелектронні атоми, продемонстрували, що електрони проходять крізь потенційний бар’єр за кінцевий ненульовий час. Однак атоми водню, які мають один електрон, дозволили провести більш точні вимірювання і розрахунки, щоб вирішити цю загадку. Результати експерименту показали, що картина, яка спостерігається, відповідає даним, отриманим при теоретичному моделюванні миттєвого тунелювання.
Тунельний ефект, який можна уявити, як проходження об’єкта крізь стіну, спостерігається в квантових системах і неможливий в класичній механіці. Він полягає в тому, що частка може подолати потенційний бар’єр, не маючи достатньо для цього енергії, через співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Потенційним бар’єром називають область простору, що розділяє дві інші області з різними або однаковими потенційними енергіями.
