En anionundersøgelse afslører, at kvanteverdenen er fremmed end tidligere antaget

Verden er meget mere kompliceret, end det ser ud for os ved første øjekast, og forskere, der opdager flere og flere underlige ting, bekræfter kun denne kendsgerning.

Så en videnskabelig gruppe fra Purdue University (USA, Indiana) gennemførte et unikt eksperiment og modtog bekræftelse speciel opførsel af elektroner, hvor der dannes anyioner - kvasepartikler, der kun kan eksistere i to-dimensionelle systemer. Nu vil jeg kort tale om disse partikler og forklare, hvorfor de er så mærkelige og unikke.

Eventyr - hvad er det, og hvornår blev de opdaget

Indtil det øjeblik, hvor nogen blev opdaget, blev elementære partikler traditionelt opdelt i kun to typer:

1. Fermions. Disse partikler indbefatter for eksempel elektroner.
2. Bosoner. Disse partikler indbefatter for eksempel fotoner.

Bosoner og fermioner har betydelige forskelle, ifølge hvilke:

• fermioner kan have fraktioneret spin, men bosoner ikke;
• fermioner har antipartikler, men bosoner ikke;
• Paulis udelukkelse gælder kun for fermioner.

De begyndte at tale om anyons i 1977. Det var dengang, at den teoretiske underbyggelse af den nye partikel blev givet af norske teoretiske fysikere.

Og i det væsentlige er disse unikke partikler noget til fælles (med deres afvigelser) mellem bosoner og fermioner og kan ikke tilskrives nogen kategori. Selve navnet har roden ALLE - som er oversat fra engelsk som "Alle, alle."

Så anyons har unikke egenskaber: for eksempel har de en brøkdeling samt brøkkvantestatistikker. Desuden har de egenskaberne ved hukommelse og gemmer information om interaktionen med andre kvasipartikler.

Enhver kan kun eksistere i specielle tilfælde af excitering af elektroner, og som det viste sig, har de virkelig en lavere ladning end den elektroniske ladning af en elektron. Det syntes umuligt - men det er en kendsgerning.

Ny anionforskning

For første gang eksperimentelt blev eksistensen af ​​eventyr bekræftet i 2005 af fysikere ved Stony Brook University (USA, New York). Og det nye arbejde fra amerikanske forskere har leveret flere eksperimentelle data, der bekræfter selve eksistensen af ​​nogen.

I det nye arbejde lykkedes det ingeniørerne at skabe sådanne forhold, hvorunder elektronerne bevægede sig langs en speciel labyrint realiseret i et nanoskala interferometer lavet af galliumarsenid og aluminium-galliumarsenid.

Samtidig blev denne labyrint påvirket af et stærkt magnetfelt med induktion på 9 T og afkøling til 10 millikelvin.

Samtidig angav det resulterende billede, som forskere begyndte at kalde "pyjamasdiagrammet", fremkomsten af ​​eventyr.

Forskere fortsætter deres forskning og planlægger at komplicere laboratorieopsætningen, så det bliver muligt at kontrollere antallet af kvasipartikler og forsøge at kontrollere deres adfærd i kammeret.

Denne undersøgelse viste først, at kvanteverdenen er meget mere kompleks og forvirrende end blev betragtet tidligere, og muligvis i fremtiden vil der blive opdaget partikler, som nu betragtes som enkle umulig.

Og fra et praktisk synspunkt vil ny forskning på anyons være med til at skabe fremtidens meget effektive kvantecomputere.

Hvis du kunne lide materialet, har du et lignende, et abonnement og en kommentar. Tak fordi du læste til slutningen.