Penerowongan kuantum

Dalam mekanika kuantum, penerowongan kuantum merupakan salah satu fenomena berskala nano dimana sebuah partikel melanggar asas mekanika klasik dengan menembus melanggar sawar potensial (penghalang potensial) maupun impedansi yang lebih tinggi dari energi kinetisnya partikel. Penghalang, bila dipandang dari segi penerowongan kuantum, merupakan sebentuk analog aras energi ke sebuah "bukit" atau kemiringan dalam mekanika klasik, yang secara sederhana menunjukkan bahwa mustahil membuat terusan yang melalui atau melintasi sebuah penghalang tanpa keberadaan energi kinetik yang cukup.

Pemantulan dan penerowongan sebuah paket gelombang elektron yang diarahkan ke sebuah perintang potensial. Bintik terang yang bergerak ke kiri adalah bagian dari paket gelombang yang terpantul. Sebuah bintik yang sangat buram bisa dilihat di sisi kanannya penghalang. Ini merupakan pecahan kecilnya paket gelombang yang menembus penghalang terlarang klasik. Perhatikan pula beberapa rumbai interferens di antara gelombang yang datang dengan yang terpantul.

Pada skala kuantum, berbagai objek menunjukkan perilaku bak-gelombang; dalam teori kuantum, kuanta yang geraknya berlawanan dengan sebuah ”bukit” energi potensial bisa dideskripsikan oleh fungsi gelombang mereka, yang mewakili amplitudo probabilitasnya penemuan partikel itu di lokasi tertentu pada salah satu sisi “bukit”. Jika fungsi ini menjelaskan partikel berada di salah satu sisi “bukit”, maka terdapat kemungkinan partikel itu telah bergerak “melalui”, bukannya “melintasi” bukit, dan dengan begitu “membentuk terowongan”.

Rujukan

Buku

• Razavy, Mohsen (2003). Quantum Theory of Tunneling. World Scientific. ISBN 981-238-019-1. 
• Griffiths, David J. (2004). Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-805326-X. 
• Liboff, Richard L. (2002). Introductory Quantum Mechanics. Addison-Wesley. ISBN 0-8053-8714-5. 
• Vilenkin, Alexander (2003). "Particle creation in a tunneling universe". Phys.Rev. D. 68: 023520. doi:10.1103/PhysRevD.68.023520.