نرخ تونل‌زنی اتم‌های سرد در شبکه‌ای اپتیکی می‌تواند به گونه‌ای تنظیم شود که به اشغال‌ شدن یا نشدن مکان همسایه آن بستگی داشته باشد – رفتاری که می‌تواند نشان‌دهنده تونل‌زنی در مواد پیچیده باشد.

F. Meinert  و هم‌کاران (2016)Phys. Rev. Lett.

اتم‌های سرد در شبکه‌های اپتیکی غالباً برای شبیه‌سازی سیستم‌های دیگر استفاده می‌شوند، با این امتیاز که پژوهش‌گران می‌توانند دورنمایی از انرژی پتانسیل سیستم انتخابی‌شان ترسیم کنند. مطالعه‌ای جدید پتانسیل ترکیبی جدیدی را نشان می‌دهد که در آن تونل‌زنی میان مکان‌های شبکه بستگی به آن دارد که مکان مقصد، اشغال‌ شده یا خالی است. چنین تصور می‌شود که این فرایندهای تونل‌زنی که به اشغال‌شدگی وابسته هستند، تأثیری بسیار تعیین‌کننده بر مواد پیچیده نظیر ابرساناها و فرومغناطیس‌ها دارد.

پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد نرخ تونل‌زنی اتم‌های سرد در شبکه‌های اپتیکی که در آن اتم‌ها مرتب شده‌اند، می‌تواند به وسیله برانگیخته کردن یا «لرزاندن» تناوبی کنترل شود. پژوهش‌گران از این روش که مهندسی فلاکه (Floquet) نامیده می‌شود برای شبیه‌سازی طیف وسیعی از پدیده‌ها، نظیر عایق‌کننده‌های فرومغناطیس و مکان‌نگر (توپولوژیکی) استفاده می‌کنند.

معمولاً شبکه‌های لرزانده‌شده، صرف‌نظر از مکان‌ اتم‌های دیگر در شبکه، تونل‌زنی یک تک‌اتم را بهبود می‌بخشند. Hanns-Christoph Näger از دانشگاه Innsbruck اتریش و هم‌کارانش سیستمی را با تول‌زنی وابسته به اشغال‌شدگی ساختند. این گروه اتم‌های بوزونی سزیم را در شبکه اپتیکی سه‌بعدی قرار دادند و برای کنترل برهم‌کنش اتم‌ها با هم میدانی مغناطیسی اعمال کردند. اعضای این گروه پیرو مدولاسیون تناوبی این برهم‌کنش، توزیع اتم‌ها را در شبکه بررسی کردند، که نشان می‌داد نرخ تونل‌زنی به داخل مکان‌های اشغال‌شده می‌تواند با دقت بالایی تنظیم شود و به علاوه با تغییر دامنه و مدت مدولاسیون می‌تواند روی صفر تنظیم گردد. هم‌چنین، این سیستم اتم‌های سرد، که به‌طور مستقیم به ماده خاصی مربوط نیست، بستر آزمایش را برای بررسی نقش احتمالی تونل‌زنی وابسته به اشغال‌شدگی در مواد پیچیده فراهم می‌کند.