¿Puede observarse físicamente una partícula dentro de una barrera cuántica?

Question

Entiendo que si una partícula se acerca a una barrera de potencial finita de altura $V_0$ con energía $E < V_0$ Sin embargo, sigue existiendo una probabilidad finita de encontrar la partícula al otro lado de la barrera debido al efecto túnel cuántico.

Mi pregunta es, puesto que la función de onda es distinta de cero dentro de la región de la barrera, ¿es posible realmente hacer una medida de posición y localizar una partícula dentro de la barrera?

Es decir, si podemos decir que "hay una probabilidad distinta de cero de que la partícula esté dentro de la barrera", seguramente esto sugeriría que podemos hacerlo.

Si no es así, ¿por qué no? ¿Estoy entendiendo bien lo de la distribución de la función de onda/probabilidad?

Answer 1

La respuesta de Frédéric es la mejor. Yo mismo iba a escribir algo así como dispersión de la luz en la región prohibida por mezclas o foto-reacciones en la región prohibida. Nótese que para provocar una foto-reacción hay que tener suficiente energía. En un caso cuasi-estacionario la energía es $E=\hbar \omega$ . Por lo tanto, es lo mismo que fuera de la barrera. No se produce ninguna violación de la conservación de la energía. Simplemente observas una partícula en una región prohibida clásicamente, pero mecánicamente cuántica no está prohibida. Por eso la probabilidad no es cero.

Answer 2

Una región barrera puede ser considerada como un medio diferente, y como dijo Fredderic si la onda interactúa de alguna manera con algo en este medio es una manifestación empírica de la onda. Esta interacción puede ser interpretada como la detección de la partícula, o como la manifestación de la presencia del sistema cuántico dentro de la región. lo llames partícula o no.

Answer 3

Buscar una masa determinada dentro de la barrera puede no ser correcto para cómo funcionan las cosas en la realidad. Resistirse a la posibilidad de que sólo haya energía de longitud de onda, contenida pero no originada, construyendo masa pero no en sí misma particular dentro de la región no vista, prohibida, dentro de la barrera, no es una contradicción con la ley física, sino sólo interpretaciones de la materia de lo que debe estar funcionando a este nivel tan profundo. Nuestras opiniones sobre lo que no se puede percibir físicamente en la actualidad también interfieren con las imágenes claras de lo que es demasiado profundo para que nuestros instrumentos y experimentación no tengan una influencia demasiado grande sobre lo observado para obtener una observación despejada. Esto es una aportación de un analista de sistemas de información que investiga la arquitectura de los ordenadores cuánticos y las posibilidades de las señales digitales cuánticas contenidas en campos de fuerza, pero es correcto hasta la lógica.

Answer 4

En realidad, tal y como yo lo entiendo, el problema es que si te acercas a la partícula para medirla de cualquier forma, no estará allí, es más, el simple hecho de mirarla cambiará la naturaleza del experimento.