量子隧穿的原理,量子穿梭是什么?

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量子穿梭是什么?

简单来说,量子穿梭就是量子隧道效应 就是指:微观粒子可以突破势垒,穿墙而过的神奇效应。

对于经典物理里中的宏观粒子,如果运动时面对一个势垒,类似于一面高墙,当粒子的能量小于势垒高度V时,这个粒子是不可能穿过这个势垒的。然而对于微观粒子,都具有波粒二象性,拥有相应的量子效应,即使微观粒子的能量低于势垒高度,它仍有一定的概率可以突破势垒。这就是量子隧道效应。

什么是量子隧穿效应?

量子隧穿效应就是一种量子特性,是电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的"墙壁"的现象。又称隧穿效应,势垒贯穿。

量子穿隧效应或量子隧道效应(Quantum tunnelling effect)为一种量子特性,是如电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的“墙壁”的现象。这是因为根据量子力学,微观粒子具有波的性质,而有不为零的机率穿过势障壁。

隧道效应的例子

α衰变就是因为α粒子摆脱了本来不可能摆脱的强力的束缚而“逃出”原子核。 扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope)是量子穿隧效应的主要应用之一。扫描隧道显微镜可以克服普通光学显微镜像差(aberration)的限制,通过穿遂电子扫描物体表面,从而辨别大大小于光波长的物体。

宏观物体的隧道效应

理论上,宏观物体也能发生隧道效应。人也有可能穿过墙壁,但要求组成这个人的所有微观粒子都同时穿过墙壁,其实际上几乎是零,以至于人类历史以来还没有成功的纪录。

量子隧穿效应是指在微观世界中电子等微观粒子能够穿越高于自身能量位垒势的“奇异”行为。量子隧穿对理解众多自然现象,如恒星核聚变、放射性衰变等起着至关重要的作用,同时也是扫描隧道显微镜等现代科学仪器的物理基础。

什么是量子隧穿效应?

关于这个问题,量子隧穿效应是一种量子力学现象,指的是粒子通过一个势垒时,即使它的能量低于势垒高度,也有一定的概率穿过势垒到达另一侧。

这种现象在经典物理中是不可能的,因为经典物理中只有能量高于势垒高度的粒子才能通过势垒。量子隧穿效应是量子力学中一项重要的现象,它在半导体、核物理、化学反应等领域都有应用。

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