Den Transport von Elektronen in den nanostructures und in den biologischen Molekülen Zu Verstehen ist zu Verständniseigenschaften wie elektrischer Leitfähigkeit oder dem biochemischen Verhalten von Molekülen entscheidend. Jedoch ist zu bestimmen, ob die Elektronen entsprechend den klassischen Bewegungsgesetzen oder die mechanische Einfuhrüberwachung des Quantums am nanoscale sich benehmen, schwierig, weil viele nanostructures in eine Grauzone zwischen beide Einfuhrüberwachungen fallen. Forscher vom RIKEN Fortgeschrittenen Wissenschafts-Institut in Wako, mit Kollegen aus Deutschland und Taiwan, haben jetzt ein Set mathematische Gleichungen geplant, die klassisches vom mechanischen Verhalten des Quantums von Elektronen in den nanostructures unterscheiden können.
Auf einer makroskopischen Schuppe folgen Nachrichten den klassischen Bewegungsgesetzen. Golf oder Billardkugeln zum Beispiel folgen den genauen, vorhersagbaren Pfaden. Auf einer mikroskopischen Schuppe bewegen sich Nachrichten wie Elektronen entsprechend den Gesetzen der Quantenmechanik, in der Prozesse in einer Wahrscheinlichkeitsart auftreten. Die Eigenschaften von mechanischen Anlagen des Quantums Zu Messen ist jedoch schwierig.
„In den mikroskopischen Anlagen, ist es sehr schwierig, ideale Maße, ohne die Anlage zu stören durchzuführen,“ erklärt Neill Lambert vom Forschungsteam. Als Folge sind Maße auf mechanischen Anlagen des Quantums schwierig, von den invasiven Maßen auf klassischen Anlagen zu unterscheiden, sagen Franco Nori von RIKEN und University of Michigan, die das Forschungsteam führten. „Es ist wichtig, überzeugt zu sein, dass Versuchsergebnisse nicht von einem klassischen Effekt entstehen und geben einen falschen Eindruck des Quantumsverhaltens.“
Als Modellsystem wählten die Forscher den Transport von Elektronen durch verschwindend die Stückchen des Stoffes bekannt als Quantumspunkte. „Das aktuelle Passieren durch einen Quantumspunkt Sogar messen stellt ein invasives Maß der Anlage,“ Lambert-Anmerkungen dar. Um Quantumseffekte zu kennzeichnen, entwickelten er und seine Kollegen ein Set Kriterien, die als mathematisches Ungleichheits-Verhältnis für experimentelle Daten von diesen Quantumspunkten ausgedrückt wurden. Jeder Möglicher Überfluss über einem kritischen Schwellwert in der Formel durch einen Parameter stellt ein klares Zeichen des Quantumsverhaltens dar. In ihren Simulationen fanden die Forscher einige Einfuhrüberwachungen bei den niedrigen Temperaturen, in denen Quantumseffekte in der Dynamik von Elektronen in den Quantumspunkten auftreten sollten.
Die Ungleichheitsbeziehung, die von den Forschern berechnet wird, basiert auf Grundprinzipien und trifft deshalb nicht nur auf den Transport von Elektronen durch Quantumspunkte zu, aber auch zu vielen offenen, mikroskopischen Elektronentransportanlagen, sagt Nori. Er glaubt, dass es bald einfacher ist, zu bestimmen, ob Elektronen in den nanostructures den Regeln der Quantenmechanik folgen oder den klassischen Weg ihrer Billardkugelkollegen nehmen.