Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 15 стр.

1981 г., когда удалось уверенно наблюдать квантовомеханическое поведение
одной из степеней свободы макроскопической системы. Тем не менее, вопрос
об адекватном описании таких явлений вызвал значительные дискуссии.
Суть дискуссии можно сформулировать следующим образом: достаточно ли
совершить обычное квантование движения по данной степени свободы, не
обращая внимания на наличие в макротеле огромного числа других («внут-
ренних») мод? Так, в примере с маятником, достаточно ли использовать
обычную функцию Гамильтона
                        M2
                    H =    + E C (1 - cos j ) ,                    (1.2)
                        2J
(где E C — амплитуда потенциальной энергии, J — момент инерции), счи-
тая cos j   (sin j ) и M z операторами (1.1)?

     Истоки сомнений в этом лежат в двух основных отличиях макросистем
от микросистем:
     1) Параметры макросистемы (например, E C и J ) являются средними
        по движению составляющих микрочастиц.
     2) Выделенная степень свободы может иметь связь с внутренними мо-
        дами, приводящую, например, к эффектам затухания (трения, дис-
        сипации).
     Эксперименты [6, 82] дали положительный ответ на поставленный вы-
ше вопрос. Они подтвердили, что в пределе пренебрежимо малого затухания
адекватное описание квантовой динамики макротел дается непосредствен-
ным квантованием классических уравнений движения именно данной степе-
ни свободы, а если затухание является существенным, оно может быть пра-
вильно описано существующими методами квантовой статистики.
      Проведение экспериментов стало возможным благодаря использова-
нию уникальных объектов — сверхпроводящих туннельных переходов. Ис-
пользование явления сверхпроводимости, однако, создало некоторые трудно-
сти в интерпретации экспериментов и даже возможность путаницы.
     Рассмотрим два типа квантовых макроскопических эффектов в сверх-
проводимости.
     Кроме рассматриваемых реально-квантовых (вторичных) макроскопи-
ческих эффектов, в сверхпроводимости, как известно с начала 60-х годов,
имеют место и другие эффекты, обычно называемые либо квантовыми мак-
роскопическими, либо когерентными (первичными).
     Наиболее известными из когерентных явлений в сверхпроводниках яв-
ляются квантование магнитного потока и эффект Джозефсона [2]. Суть этих
эффектов состоит в том, что некоторые макроскопические величины, харак-