Симулятор эффекта Ааронова-Бома

Интерактивная симуляция эффекта Ааронова-Бома: настройка магнитного потока через соленоид для наблюдения квантового фазового сдвига и изменений интерференционной картины

Эксперимент Ааронова-Бома

Интерференционная картина

Эффект Ааронова-Бома

В классической электродинамике сила зависит только от локальных полей E и B. В 1959 году Ааронов и Бом предсказали чисто квантовый эффект: заряженная частица приобретает фазовый сдвиг даже в области, где B = 0. Разность фаз δφ = (e/ℏ)Φ. Экспериментально подтверждён Тоноурой и др. (1986).

Интерференция и фаза

Интенсивность I = |ψ₁ + ψ₂|² со сдвигом δφ_AB. При δφ = π конструктивная и деструктивная интерференция меняются местами. Сдвиг на 2π восстанавливает исходную картину.

Применения

Вектор-потенциал A физически реален. Фаза Берри (1984). Топологические изоляторы. SQUID-магнетометры измеряют до 10⁻¹⁵ Тл. Топологические квантовые компьютеры.

Руководство

Настройте магнитный поток Φ/Φ₀ и наблюдайте смещение интерференционной картины. δφ = 2π(Φ/Φ₀). При Φ/Φ₀ = 1 картина идентична нулевому потоку.