Fizykowie z Korei Południowej, pod przewodnictwem profesora Don Y. Kima, dokonali przełomowego odkrycia w dziedzinie fizyki kwantowej. Współpracując z Towarzystwem Maxa Plancka w Niemczech, zbadali zjawisko tunelowania kwantowego, które może zrewolucjonizować technologie, od półprzewodników po komputery kwantowe.
Tunelowanie kwantowe to proces, w którym cząstki, takie jak elektrony, przechodzą przez bariery energetyczne, które według klasycznej fizyki nie powinny być dla nich dostępne. Nowe odkrycie, nazwane „rekolizją pod barierą” (UBR), ujawnia wcześniej nieobserwowane zachowanie elektronów podczas tunelowania. Naukowcy kontrolowali tunelowanie elektronów w atomach za pomocą potężnych impulsów laserowych. Eksperymenty pokazały, że elektrony, podczas tunelowania, oddziałują z rdzeniem atomowym w sposób dotychczas niezrozumiały. Efekt UBR nie tylko wpływa na atom, ale także zyskuje dodatkową energię, co prowadzi do wcześniej niewidzianego typu jonizacji.
To przełomowe odkrycie może prowadzić do postępu w wielu dziedzinach, w tym do szybszych komputerów, wydajniejszych półprzewodników i zaawansowanej technologii laserowej. Zjawisko tunelowania kwantowego, choć wydaje się przeczyć intuicji, odgrywa kluczową rolę w wielu technologiach. Na przykład, jest ono wykorzystywane w mikroskopach tunelowych, które pozwalają naukowcom obserwować pojedyncze atomy. Co więcej, tunelowanie kwantowe jest najczęstszą przyczyną mutacji genów. Badania wskazują, że protony mogą spontanicznie tunelować przez bariery potencjału w DNA, prowadząc do zmian w kodzie genetycznym. To odkrycie podkreśla, jak fundamentalne procesy kwantowe wpływają na biologię na poziomie molekularnym.
Praca zespołu profesora Kima stanowi znaczący krok w kierunku wykorzystania potęgi mechaniki kwantowej dla przyszłych innowacji technologicznych. Zamiast postrzegać bariery jako przeszkody nie do pokonania, możemy zacząć dostrzegać w nich potencjał do tworzenia nowych możliwości i rozwiązań, zarówno w nauce, jak i w życiu codziennym.