La transición de un electrón atómico es un cambio de un electrón de un nivel de energía a otro dentro de un átomo [1] o átomo artificial . [2] Parece discontinuo cuando el electrón "salta" de un nivel de energía a otro, típicamente en unos pocos nanosegundos o menos. También se conoce como (des) excitación electrónica o transición atómica o salto cuántico .
Las transiciones de electrones provocan la emisión o absorción de radiación electromagnética en forma de unidades cuantificadas llamadas fotones . Sus estadísticas son poissonianas y el tiempo entre saltos se distribuye exponencialmente . [3] La constante de tiempo de amortiguación (que varía de nanosegundos a unos pocos segundos) se relaciona con el ensanchamiento natural, de presión y de campo de las líneas espectrales . Cuanto mayor sea la separación de energía de los estados entre los que salta el electrón, menor será la longitud de onda del fotón emitido.
Hans Dehmelt predijo la observabilidad de los saltos cuánticos en 1975, y se observaron por primera vez utilizando iones de mercurio atrapados en el NIST en 1986. [4]
En 2019, se demostró en un experimento con un átomo artificial superconductor que consta de dos qubits transmon fuertemente hibridados colocados dentro de una cavidad de resonador de lectura a 15 mK, que la evolución de algunos saltos es continua, coherente, determinista y reversible. [5] Por otro lado, otros saltos cuánticos son intrínsecamente impredecibles, es decir. no determinista. [6]
Ver también
Referencias
- ^ Schombert, James. "Física cuántica" Departamento de Física de la Universidad de Oregon
- ^ Vijay, R; Slichter, D. H; Siddiqi, I (2011). "Observación de saltos cuánticos en un átomo artificial superconductor". Cartas de revisión física . 106 (11): 110502. arXiv : 1009.2969 . Código Bibliográfico : 2011PhRvL.106k0502V . doi : 10.1103 / PhysRevLett.106.110502 . PMID 21469850 .
- ^ Deléglise, S. "Observando los saltos cuánticos de luz" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 7 de noviembre de 2010 . Consultado el 17 de septiembre de 2010 .
- ^ Itano, WM; Bergquist, JC; Wineland, DJ (2015). "Primeras observaciones de saltos cuánticos macroscópicos en átomos individuales" (PDF) . Revista Internacional de Espectrometría de Masas . 377 : 403. Bibcode : 2015IJMSp.377..403I . doi : 10.1016 / j.ijms.2014.07.005 .
- ^ Minev, ZK; Mundhada, SO; Shankar, S .; Reinhold, P .; Gutiérrez-Jáuregui, R .; Schoelkopf, RJ .; Mirrahimi, M .; Carmichael, HJ; Devoret, MH (3 de junio de 2019). "Para atrapar y revertir un salto cuántico en pleno vuelo". Naturaleza . 570 (7760): 200–204. arXiv : 1803.00545 . Bibcode : 2019Natur.570..200M . doi : 10.1038 / s41586-019-1287-z . PMID 31160725 .
- ^ Snizhko, Kyrylo; Kumar, Parveen; Romito, Alessandro (23 de marzo de 2020). "El efecto Quantum Zeno aparece en etapas". arXiv : 2003.10476 [ quant-ph ].
enlaces externos
- Schrödinger, Erwin (agosto de 1952). "¿Hay saltos cuánticos? Parte I" (PDF) . La Revista Británica de Filosofía de la Ciencia . 3 (10): 109-123. doi : 10.1093 / bjps / iii.10.109 . Parte 2
- "¡No hay saltos cuánticos, ni partículas!" por HD Zeh, Physics Letters A172 , 189 (1993).
- Gleick, James (21 de octubre de 1986). "Los físicos finalmente llegan a ver el salto cuántico" . The New York Times . Consultado el 23 de agosto de 2013 .
- Ball, Philip (5 de junio de 2019). "Saltos cuánticos, asumidos durante mucho tiempo como instantáneos, toman tiempo" . Revista Quanta . Consultado el 6 de junio de 2019 .