Anionitutkimus paljastaa, että kvanttimaailma on outo kuin aiemmin ajateltiin

Maailma on paljon monimutkaisempi kuin meille näyttää ensi silmäyksellä, ja tiedemiehet, jotka löytävät yhä enemmän omituisuuksia, vain vahvistavat tämän tosiasian.

Joten tieteellinen ryhmä Purdue-yliopistosta (USA, Indiana) suoritti ainutlaatuisen kokeen ja sai vahvistuksen elektronien erityinen käyttäytyminen, jossa muodostuu anyioneja - kvasihiukkasia, jotka voivat esiintyä vain kaksiulotteisina järjestelmät. Puhun nyt lyhyesti näistä hiukkasista ja selitän, miksi ne ovat niin outoja ja ainutlaatuisia.

Anyions - mikä se on ja milloin ne löydettiin

Siihen asti, kun kaikki löydettiin, alkeishiukkaset jaettiin tavallisesti vain kahteen tyyppiin:

1. Fermionit. Näitä hiukkasia ovat esimerkiksi elektronit.
2. Bosons. Näitä hiukkasia ovat esimerkiksi fotonit.

Bosoneilla ja fermioneilla on merkittäviä eroja, joiden mukaan:

• fermioneilla voi olla murto-spin, mutta bosoneilla ei ole;
• fermioneilla on antihiukkasia, mutta bosoneilla ei ole;
• Paulin poissulkeminen koskee vain fermioneja.

He alkoivat puhua keskipäivistä vuonna 1977. Silloin norjalaiset teoreettiset fyysikot antoivat uuden hiukkasen teoreettisen perustelun.

Ja pohjimmiltaan nämä ainutlaatuiset hiukkaset ovat jotain yhteistä (poikkeamineen) bosonien ja fermionien välillä, eikä niitä voida pitää mihinkään luokkaan. Nimen itsessään on juuri KAIKKI - joka on käännetty englanniksi "Anyone, everyone".

Joten anonyymeillä on ainutlaatuiset ominaisuudet: esimerkiksi niillä on murto-varaus, samoin kuin murto-kvanttitilastot. Lisäksi niillä on muistin ominaisuudet ja ne tallentavat tietoa vuorovaikutuksesta muiden kvasihiukkasten kanssa.

Anyonit voivat olla olemassa vain erityisissä elektronien viritystapauksissa, ja kuten kävi ilmi, niillä on todellakin pienempi varaus kuin elektronin perusvarauksella. Se näytti mahdottomalta - mutta se on tosiasia.

Uusi anionitutkimus

Stony Brookin yliopiston (Yhdysvallat, New York) fyysikot vahvistivat ensimmäistä kertaa kokeellisesti mahdollisten toimintojen olemassaolon vuonna 2005. Ja amerikkalaisten tutkijoiden uusi työ on tuottanut enemmän kokeellisia tietoja, jotka vahvistavat anonyymien olemassaolon.

Uudessa työssä insinöörit onnistuivat luomaan olosuhteet, joissa elektronit liikkuivat pitkin erityistä labyrinttiä, joka toteutettiin galliumarsenidistä ja alumiini-galliumarsenidistä valmistetussa nanoskaalan interferometrissä.

Samanaikaisesti tähän labyrinttiin vaikutti vahva magneettikenttä, jonka induktio oli 9 T ja jäähdytys 10 millikelviiniin.

Samalla tuloksena oleva kuva, jota tutkijat alkoivat kutsua "pyjama-kaaviona", osoitti mahdollisten vaikutusten esiintymisen.

Tutkijat jatkavat tutkimusta ja aikovat vaikeuttaa laboratorion asettamista siten, että on mahdollista hallita kvashiukkasten määrää ja yrittää hallita heidän käyttäytymistään kammiossa.

Tämä tutkimus osoitti ensin, että kvanttimaailma on paljon monimutkaisempi ja hämmentävämpi kuin pidettiin aikaisemmin, ja tulevaisuudessa todennäköisesti löydetään hiukkasia, joita nyt pidetään yksinkertaisesti mahdotonta.

Ja käytännön näkökulmasta uusi tutkimus anyonsista auttaa luomaan erittäin tehokkaita tulevaisuuden kvanttitietokoneita.

Jos pidit materiaalista, sinulla on tykkäys, tilaus ja kommentti. Kiitos lukemisesta loppuun asti.