In een baanbrekend experiment hebben onderzoekers de tijd gemeten die een foton doorbrengt binnen een kwantumbarrière, een fenomeen dat bekendstaat als kwantumtunneling. Deze ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, daagt een belangrijke voorspelling van de interpretatie van Bohm van de kwantummechanica uit.
De interpretatie van Bohm, voorgesteld in 1952, suggereert dat deeltjes gedefinieerde trajecten hebben die worden geleid door een "pilootgolf". Volgens deze theorie zou een deeltje dat een oneindige barrière binnengaat daar oneindig moeten blijven. Het recente experiment toont echter aan dat fotonen de barrière met een meetbare snelheid doorkruisen, wat aangeeft dat de verblijftijd niet oneindig is.
Het experiment betrof fotonen die tussen spiegels met een fluorescent vloeistof waren opgesloten, waardoor ze zich gedroegen alsof ze massa hadden. Onderzoekers ontwierpen een structuur met parallelle kanalen en een "helling" om fotonen met verschillende energieën te genereren. De sleutel was een barrière die zo uitgebreid was dat deze oneindig leek voor het foton. Bij het doorkruisen van de barrière verschoof het foton lateraal, wat de meting van hun verblijftijd mogelijk maakte.
Deze studie levert empirische gegevens voor een debat dat eerder beperkt was tot theorie, en opent een nieuwe fase in het verkennen van kwantumtunneling. De kwantummechanica is opmerkelijk succesvol geweest in het voorspellen van subatomaire fenomenen, maar de interpretatie blijft een terrein van filosofische debatten en onopgeloste paradoxen. Dit werk biedt een betrouwbare meting, die ideeën verbindt met metingen en een nieuwe fase in de verkenning van kwantumtunneling opent.
Deze vooruitgang is cruciaal, omdat het directe observatie van voorheen abstracte fenomenen mogelijk maakt, waardoor de kwantumfysica een tastbaardere en verifieerbare dimensie krijgt.