Makroskopisk kvantsjälvfångande

Inom kvantmekaniken är makroskopisk kvantsjälvfångning när två Bose-Einstein-kondensat svagt sammanlänkade av en energibarriär som partiklar kan tunnla igenom , men ändå slutar med ett högre genomsnittligt antal bosoner på ena sidan av korsningen än den andra. Kopplingen mellan två Bose-Einstein-kondensat är för det mesta analog med en Josephson-övergång , som är gjord av två supraledare sammanlänkade av en icke-ledande barriär. Supraledande Josephson-korsningar visar dock inte makroskopisk kvantsjälvfångning, och därför är makroskopisk kvantsjälvtunnelering ett utmärkande drag för Bose-Einstein-kondensatövergångar. Självfångning uppstår när självinteraktionsenergin mellan bosonerna är större än ett kritiskt värde som kallas .

Det beskrevs första gången 1997. Det har observerats i Bose-Einsten-kondensat av exciton-polaritoner och förutspått ett kondensat av magnoner .

Även om en partikels tunnling genom klassiskt förbjudna barriärer kan beskrivas av partikelns vågfunktion , ger detta bara sannolikheten för tunnling. Även om olika faktorer kan öka eller minska sannolikheten för tunnling, kan man inte vara säker på om tunnling kommer att inträffa eller inte.

När två kondensat placeras i en dubbelpotentialbrunn och fas- och populationsskillnaderna är sådana att systemet är i jämvikt , kommer populationsskillnaden att förbli fixerad. En naiv slutsats är att det inte förekommer någon tunnling alls, och bosonerna är verkligen "fångade" på ena sidan av korsningen. Makroskopisk kvantsjälvfångning utesluter dock inte kvanttunneling - snarare utesluts bara möjligheten att observera tunnling. I händelse av att en partikel tunnlar genom barriären, tunnlar en annan partikel i motsatt riktning. Eftersom identiteten för enskilda partiklar går förlorad i så fall kan ingen tunnling observeras, och systemet anses förbli i vila .

Se även