Понимать переход электронов в nanostructures и биологических молекулах критический к понимая свойствам как электрическая проводимость или биохимическое поведение молекул. Однако, определять поступают ли электроны согласно классическим законам движения или режима суммы механически на nanoscale трудный потому что много nanostructures понижаются в серую зону между обоими режимами. Исследователя от Института Передовой Науки RIKEN в Wako, с коллегаами от Германии и Тайвани, теперь изобретали комплект математически уровнений которые могут различить классическое от поведения суммы механически электронов в nanostructures.
На макроскопическом маштабе, предметы следовать классическими законами движения. Шарики Гольфа или биллиарда, например, следовать точными, прогнозированными путями. На микроскопическом маштабе, предметы как электроны двигают согласно законам квантовой механики, где процессы происходят в вероятностном образе. Измерять свойства систем суммы механически, однако, трудный.
«В микроскопических системах, очень трудно выполнить идеально измерения без нарушать систему,» объясняет Neill Ламбера от научно-исследовательской группы. Как последствие, измерения на системах суммы механически трудны для того чтобы различить от инвазионных измерений на классических системах, говорят Franco Nori от RIKEN и Мичиганского Университета, которое вели научно-исследовательскую группу. «Важно быть уверенно что экспириментально результаты не возникают от классического влияния, давая ложное впечатление поведения суммы.»
Как модельная система, исследователя выбрали переход электронов через vanishingly малые части дела известные как многоточия суммы. «Даже измерять настоящий проходить через многоточие суммы представляет инвазионное измерение системы,» примечания Ламбера. Для того чтобы определить влияния суммы, он и его коллегаы начали комплект критериев выраженных как математически отношение неравноправности для экспериментальных данных от этих многоточий суммы. Любой избыток над критическим порогом в формуле параметром представляет ясный знак поведения суммы. В их имитациях исследователя нашли несколько режимов на низких температурах где влияния суммы в динамике электронов в многоточиях суммы должны произойти.
Отношение неравноправности выведенное исследователями основано на фундаментальных принципах и поэтому применяется не только к переходу электронов через многоточия суммы, но также к много открытых, микроскопических транспортных систем электрона, говорит Nori. Он верит что скоро будет легке определить следовать ли электроны в nanostructures правилами квантовой механики или принимают классическую трассу их двойников биллиард-шарика.