Монгольский физик добавляет еще одно «паранормальное явление» в квантовую механику

Цэндсурэн Хурэлбаатар, физик из Монголии, представил свою работу под названием «Раскрытие динамики электронов под барьером при туннелировании в сильном поле». В ней он впервые описывает отражение и рассеяние электронов в процессе «квантового туннелирования», что является «запрещенной областью» с позиции классической физики. Результаты его исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Эта работа была выполнена Цэндсурэном в сотрудничестве с теоретическими физиками из Института ядерной физики Общества Макса Планка (MPIK) в Германии.

«Квантовая механика открыла новые горизонты с момента своего появления, и туннелирование стало одной из ключевых тем для изучения. Мы теоретически и экспериментально исследовали неадиабатическое туннелирование при ионизации в сильном поле с различной интенсивностью лазера, что позволило нам понять динамику подбарьерных столкновений, приводящую к резонансам Фримена (FR).»

«Модель подбарьерного повторного столкновения, отличающаяся от традиционного описания многофотонного перехода, предсказывает специфические характеристики явлений FR, которые не могут быть объяснены существующими сценариями. В частности, она указывает на (i) преобладание FR высокого порядка в энергетических спектрах фотоэлектронов и (ii) линейную зависимость сигнала FR от интенсивности лазера, оба в режиме неадиабатического туннелирования. В данной работе мы экспериментально подтверждаем эти особенности, что расширяет наши знания о контроле динамики туннелирования в лазерной спектроскопии и аттосекундной физике», — добавил Цэндсурэн Хурэлбаатар.

Ионизация, вызванная лазером, делится на две основные категории: многофотонная ( ? ≫1) и туннельная ( ? ≪1), которые определяются параметром Келдыша ?. Туннельная ионизация рассматривается как горизонтальный канал ионизации в фазовом пространстве и интуитивно представляется как туннелирование с фиксированной энергией через квазистатический барьер, создаваемый лазерным полем и атомным потенциалом. Многофотонная ионизация, в свою очередь, представляет собой вертикальный канал, при котором электроны высвобождаются в результате многократного поглощения фотонов, ограниченных атомной потенциальной ямой.

Промежуточный режим неадиабатического туннелирования с ? ∼1 [3,4] является особым, поскольку именно в этом режиме проводятся большинство экспериментов с сильным полем. Здесь туннелирование остается доминирующим процессом, но заметно отличается от его квазистатического предела ( ? ≪1). Неадиабатичность позволяет энергии увеличиваться во время туннелирования [3–6], что приводит к возникновению необычных путей (см. например, [7–15]). Это также является важным для резонанса Фримена (FR), как мы продемонстрируем ниже.


Низкопорядковые СО были предметом экспериментов ещё в начале исследований в области сильных полей [16–19], а также теоретически проанализированы с помощью численного решения уравнения Шредингера, зависящего от времени (TDSE) [20–23]. Эти явления обычно интерпретируются как многофотонный резонанс состояния Ридберга, смещённого AC-Штарком, с основным состоянием атома, и называют прямыми многофотонными переходами (DMT) [рис. 1(a)]. Тем не менее, детальная физическая интерпретация того, как возникают промежуточные резонансные возбуждения при различных режимах интенсивности, остаётся недостаточно изученной.


Если вы хотите ознакомиться с полной версией исследования, перейдите по этой ссылке!

Татар С.Майдар

источник: MiddleAsianNews