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原子氢中的阿秒角度条纹和隧穿时间

2019-03-19 09:09:11 • 来源：

粒子通过势垒的隧道效应是量子力学的一个关键特征，它是波粒二象性的核心。这种现象在经典物理学中没有对应物，并且没有可用于确定“隧道时间”的良好构造的动态可观测量。将所得的辩论1，2，3，4，5关于由超快激光器和阿秒计量的出现隧道量子粒子是否花费下的势垒的有限的和可测量时间重新点燃近年来6。

原子氢中的阿秒角度条纹和隧穿时间

特别重要的是阿秒角度条纹('attoclock')技术7，它可以在强场电离中释放电子，精确度为几阿秒。初始测量7，8，9，10确认当时的观点，即隧道效应是瞬时的，但后来的研究11，12涉及多电子原子-不能准确地建模，复杂化有限隧道倍电离动力学要求保护的证据的解释。

与此相反，氢原子的简单性使得能够精确实验测量和计算13，14，15，并使其方便的基准。在这里，我们报告attoclock和动量空间成像 16在原子氢上进行实验，并将这些结果与基于三维时间依赖的薛定谔方程和我们的实验激光脉冲参数的精确模拟进行比较。我们发现测量数据和模拟数据之间存在极好的一致性，证实了原子氢中attoclock技术的早期理论研究17的结论，该技术为瞬时隧穿提供了令人信服的论据。

此外，我们确定库仑势作为电子发射和峰值电场的方向之间测量的角度的唯一原因：该角度已经被归因11，12到有限隧道倍。我们对任何隧道延迟设置了1.8阿秒的上限，与最近的理论发现一致18并排除所有常用的“隧道时间” 19的解释作为“潜在障碍下的电子所花费的时间” 20。

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