تونل زنی کوانتومی چیست
تونل زنی کوانتومی یک پدیده فیزیکی است که در آن یک ذره کوانتومی، پشت یک سد پتانسیل گیر افتاده و از نگاه فیزیک کلاسیک، انرژی و امکان لازم برای عبور از مانع مزبور را ندارد، اما براساس رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ، میتواند بطور موقت انرژی گرفته و ناگهان از مانع یا سد مقابل خود عبور کند و آن سوی آن برود. این پدیده در واکنشهای هستهای که در ستارگان رشته اصلی مثل خورشید اتفاق میافتد، به چشم میخورد. همچنین، تونل زنی کوانتومی کاربردهای مهمی در ادوات الکترونیکی مانند دیود تونلی دارد.
در فیزیک کوانتوم، الکترونها میتوانند همانند ذره یا موج رفتار کنند و اجسام ممکن است در یک زمان در حالتهای متفاوتی قرار داشته باشند. تونل زنی کوانتومی یکی از عجیبترین موضوعات مطرح شده در ف یزیک کوانتوم است و به عنوان یکی از ویژگیهای بنیادی مکانیک کوانتومی و نشانه خاصیت دوگانگی موج-ذره شناخته میشود. در فیزیک کلاسیک، تونل زنی معمولاً با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ توضیح داده میشود و در واقع مفاهیم مکانیک کوانتومی حول این پدیده توصیف میشوند.
تونل زنی کوانتومی در فیزیک کوانتومی به دلیل ویژگیهای خاص ذرات کوانتومی، مانند خاصیت دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیت هایزنبرگ، رخ میدهد. در فیزیک کلاسیک، یک ذره برای عبور از یک مانع، باید انرژی کافی داشته باشد، اما در فیزیک کوانتومی، یک ذره میتواند با احتمالی که بر اساس رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ محاسبه میشود، از مانع عبور کند.
تونل زنی کوانتومی در بسیاری از پدیدههای فیزیکی، از جمله واکنشهای هستهای، د ر میآید و همچنین در ادوات الکترونیکی مانند دیود تونلی کاربرد دارد. این پدیده در اوایل قرن بیستم پیشبینی شده بود و در اواسط همان قرن به عنوان یک پدیده کلی فیزیکی پذیرفته شد. در فیزیک کوانتوم، تونل زنی کوانتومی یکی از موضوعات پژوهشی مهم است و برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی نیز استفاده میشود.