리서치 하이라이트

장벽 영역(Barrier region) 내에서 터널링(Tunnelling) 원자가 소요한 시간 측정

Nature 583, 7817

양자역학에 따르면, 입자는 통과할 수 없는 에너지 장벽을 통해 터널링할 수 있다. 이러한 현상은 잘 확립되어 있으며, 수많은 현미경 시스템을 통해 관찰되어 왔다. 다만, 입자가 터널링하는데 어느정도의 시간이 소요되는 지에 대해서는 아직까지 명확하지 않으며, 이 현상은 매우 짧은 시간 내에 일어날 것이라는 주장들이 제기되고 있다. 본 연구에서 Ramón Ramos과 연구진들은 1.3-μm 두께의 광학 장벽을 터널링하는 루비듐(Rubidium)의 보스-아인슈타인 응축(Bose–Einstein condensate)을 관찰하였다. 원자의 스핀 세차운동(Atomic spin precession)을 측정함으로써 원자가 장벽 영역 내에서 존재한 시간을 재구성하여 유한 값 0.61(7) ms를 구할 수 있었다. 이 결과는 양자역학에 대한 근본적인 질문들을 해결하는데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.