Abstract:
การทะลุอุโมงค์เชิงควอนตัมเป็นปรากฏการณ์ทางควอนตัมที่สำคัญปรากฏการณ์หนึ่งโดยเวลาของการทะลุอุโมงค์ สามารถบอกได้ในหลายลักษณะขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ส่งผลต่อเวลาที่คลื่นอนุภาคอยู่ภายใต้ที่กั้น งานวิจัยนี้ต้องการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างค่าเฉลี่ยของเวลาดีเวลล์ซึ่งเป็นเวลาทั้งหมดที่อนุภาคเคลื่อนที่อยู่ภายในบริเวณกำแพงศักย์กับเวลาดีเวลล์ของเหตุการณ์ต่าง ๆ ที่ไม่เกิดร่วมกันทั้งสิ้นสามเหตุการณ์ ได้แก่ การสะท้อน การส่งผ่าน และการคงอยู่ในกำแพงศักย์ โดยใช้แนวทางของควอนตัมฮิสทอรี่และความน่าจะเป็นที่ถูกขยายออก นอกจากนั้นผู้วิจัยยังได้ศึกษาหาความสัมพันธ์ระหว่างเวลาดีเวลล์เฉลี่ยกับเวลาดีเวลล์ของทั้งสามเหตุการณ์ในกรณีของระบบซึ่งประกอบด้วยกำแพงศักย์สั่นพ้องในช่วงจำกัดอีกด้วย ผู้วิจัยพบว่าค่าคาดหมายของเวลาดีเวลล์สำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีกำแพงศักย์นั้น เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของเวลาดีเวลล์ของเหตุการณ์แต่ละเหตุการณ์ที่ไม่เกิดร่วมกันได้แก่ การสะท้อน การส่งผ่าน และการคงอยู่ในกำแพงศักย์ ซึ่งเหตุการณ์หลังสุดนี้จะไม่ปรากฎหากทำการพิจารณาในลิมิตที่เวลาผ่านไปนานมาก โดยมีความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ร่วมสองเหตุการณ์เป็นน้ำหนักของการหาค่าเฉลี่ย ซึ่งได้แก่ การที่อนุภาคใช้เวลาในบริเวณกำแพงศักย์เท่ากับ τ และการที่อนุภาคอยู่ในบริเวณต่าง ๆเมื่อเวลา ผ่านไปเท่ากับ t นอกจากนั้นแล้ว จากการศึกษาความสัมพันธ์ของเวลาดีเวลล์ในกรณีของระบบซึ่งประกอบด้วยกำแพงศักย์สั่นพ้องในช่วงจำกัดโดยใช้เทคนิค Outgoing Green s funcion และResidue integral theorem เพื่อคำนวณหาฟังก์ชันคลื่นของระบบ พบว่าเวลาเชิงซ้อนซึ่งประกอบด้วยเวลาลาร์มอร์และเวลา บุททิเกอร์ -แลนเดาเออร์สามารถหาออกมาได้จากเวลาดีเวลล์ของการสะท้อนและส่งผ่าน ส่วนเวลาดีเวลล์ ของเหตุการณ์ซึ่งอนุภาคยังคงอยู่ในกำแพงศักย์นั้นสัมพันธ์กับฟังก์ชันของกรีนไปด้านหน้าของระบบ
Quantum tunneling is one of the important phenomena in quantum theory. Tunneling time can be expressed in many ways according to models or methods of measurement. In this work, using quantum histories approach along with extended probability, we had derived a relationship between the expectation value of dwell time, a total time spent by a particle traveling in a barrier, and dwell time of each mutually exclusive events: reflection, transmission and trapped in a barrier. Furthermore, a dwell time for finite-range potential barrier was also studied. We found that the dwell time for reflected, transmitted and trapped particle makes contribution to the expectation value of dwell time which is weighted by a joint probability of 2 events: a particle spent time τ in a barrier region and a particle was finally found in a certain region. The latter case did not arise when considering a system in a long time limit. Furthermore, complex time consists of Larmor time and Büttiker-Landauer time can be obtained from a system of finite-range potential barrier where a wave function was obtained using outgoing Greens function technique and residue integral theorem