Четверо физиков из Университета им. Аалто (Финляндия) составили описание электромеханической системы, подходящей для наблюдения макроскопического квантового туннелирования, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в журнале Physical Review B.
В модели, созданной финскими исследователями, рассматривается зажатая с обоих концов планка или мембрана длиной L, шириной W и толщиной H, расположенная на расстоянии d от электрода, на который подается постоянное напряжение Vg. Возникающая при этом электростатическая сила деформирует — изгибает — образец.
Когда напряжение достигает некоторого критического значения Vс, амплитуда изгиба становится настолько большой, что образец касается электрода. При напряжении чуть более низком, чем Vс, система попадает в метастабильный минимум потенциальной энергии, из которого она может выйти («притянуться» к электроду) либо путём туннелирования, либо за счет теплового возбуждения. Это её положение и интересовало физиков.
Чтобы сделать процесс туннелирования вероятным, температуру, естественно, необходимо снижать. Согласно расчетам, максимально допустимое значение последней будет наиболее высоким (порядка милликельвина) в системе с малыми массой и плотностью и большими модулем Юнга и соотношением d/H. Такое сочетание характеристик могут обеспечить «подвешенные» над электродом лист графена или однослойная углеродная нанотрубка.
Хотя указанная температура далека от рекордно низкой, достичь ее в эксперименте все равно будет очень тяжело. Скорее всего, на практике предложенную схему реализуют лишь через несколько лет.
