Атомный электронный переход - Atomic electron transition

Для сериала см. Квантовый скачок. Для скульптуры см. Квантовый скачок.

Атомный электронный переход это смена электрон от одного уровень энергии другому в пределах атом[1] или искусственный атом.[2] Он кажется прерывистым, поскольку электрон "прыгает" с одного уровень энергии к другому, обычно через несколько наносекунды или менее. Он также известен как электронное (девозбуждение) или атомный переход или квантовый скачок.

Электронные переходы вызывают испускание или поглощение электромагнитное излучение в виде квантованных единиц, называемых фотоны. Их статистика Пуассоновский, а время между прыжками равно экспоненциально распределенный.[3] Постоянная времени демпфирования (которая колеблется от наносекунды до нескольких секунд) относится к естественному, давлению и полю уширение спектральных линий. Чем больше энергетическое разделение состояний, между которыми перескакивает электрон, тем короче длина волны испускаемого фотона.

Наблюдаемость квантовых скачков предсказывалась Ганс Демельт в 1975 г., и они были впервые обнаружены с помощью захваченные ионы из Меркурий в NIST в 1986 г.[4]

В 2019 году это было продемонстрировано в эксперименте со сверхпроводящим искусственный атом состоящий из двух сильно гибридизованных трансмон кубиты помещенный в полость считывающего резонатора на 15 мК, чтобы эволюция некоторых скачков была непрерывной, когерентной, детерминированный, и обратимый.[5] С другой стороны, другие квантовые скачки по своей природе непредсказуемы, т.е. недетерминированный.[6]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Шомберт, Джеймс. "Квантовая физика" Университет Орегона, факультет физики
  2. ^ Виджай, Р. Slichter, D. H; Сиддики, я (2011). «Наблюдение квантовых скачков в сверхпроводящем искусственном атоме». Письма с физическими проверками. 106 (11): 110502. arXiv:1009.2969. Bibcode:2011ПхРвЛ.106к0502В. Дои:10.1103 / PhysRevLett.106.110502. PMID  21469850.
  3. ^ Делеглиз, С. «Наблюдение за квантовыми скачками света» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 7 ноября 2010 г.. Получено 17 сентября, 2010.
  4. ^ Itano, W. M .; Bergquist, J.C .; Вайнленд, Д. Дж. (2015). «Ранние наблюдения макроскопических квантовых скачков в одиночных атомах» (PDF). Международный журнал масс-спектрометрии. 377: 403. Bibcode:2015IJMSp.377..403I. Дои:10.1016 / j.ijms.2014.07.005.
  5. ^ Минев, З. К .; Mundhada, S.O .; Шанкар, С .; Reinhold, P .; Gutiérrez-Jáuregui, R .; Schoelkopf, R.J ..; Миррахими, М .; Кармайкл, Х. Дж .; Деворет, М. Х. (3 июня 2019 г.). «Чтобы поймать и повернуть вспять квантовый прыжок в полете». Природа. 570 (7760): 200–204. arXiv:1803.00545. Bibcode:2019Натура.570..200М. Дои: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 [Quant-ph ].

внешние ссылки