Badanie anionów ujawnia, że ​​świat kwantowy jest dziwniejszy niż wcześniej sądzono

Świat jest znacznie bardziej skomplikowany, niż nam się wydaje na pierwszy rzut oka, a naukowcy, odkrywając coraz to nowe dziwactwa, tylko potwierdzają ten fakt.

Tak więc grupa naukowa z Purdue University (USA, Indiana) przeprowadziła unikalny eksperyment i otrzymała potwierdzenie szczególne zachowanie elektronów, w których powstają dowolne jony - kwazicząstki, które mogą istnieć tylko w dwuwymiarowych systemy. Teraz pokrótce omówię te cząstki i wyjaśnię, dlaczego są tak dziwne i niepowtarzalne.

Anyions - co to jest i kiedy zostały odkryte

Aż do momentu odkrycia któregokolwiek z cząstek elementarnych konwencjonalnie dzieli się tylko na dwa typy:

1. Fermiony. Do cząstek tych należą na przykład elektrony.
2. Bozony. Do cząstek tych należą na przykład fotony.

Bozony i fermiony mają istotne różnice, zgodnie z którymi:

• fermiony mogą mieć frakcyjny spin, ale bozony nie;
• fermiony mają antycząstki, ale bozony nie;
• Wyłączenie Pauliego dotyczy tylko fermionów.

Zaczęli mówić o nowicjuszach w 1977 roku. To wtedy norwescy fizycy teoretyczni podali teoretyczne uzasadnienie nowej cząstki.

I w swej istocie te unikalne cząstki są czymś wspólnym (z ich odchyleniami) między bozonami i fermionami i nie można ich przypisać do żadnej kategorii. Sama nazwa ma korzeń KAŻDY - co jest tłumaczone z angielskiego jako „Każdy, każdy”.

Zatem każdy ma unikalne cechy: na przykład ma ułamkowy ładunek, a także ułamkową statystykę kwantową. Ponadto mają właściwości pamięci i przechowują informacje o interakcji z innymi kwazicząstkami.

Każdy może istnieć tylko w szczególnych przypadkach wzbudzenia elektronów i, jak się okazało, ma naprawdę mniejszy ładunek niż elementarny ładunek elektronu. Wydawało się to niemożliwe - ale to fakt.

Nowe badania anionów

Po raz pierwszy eksperymentalnie istnienie jakichkolwiek jonów potwierdzili w 2005 roku fizycy ze Stony Brook University (USA, Nowy Jork). Nowa praca amerykańskich naukowców dostarczyła więcej danych eksperymentalnych potwierdzających samo istnienie jakichkolwiek.

W nowej pracy inżynierom udało się stworzyć takie warunki, w których elektrony poruszały się po specjalnym labiryncie, realizowanym w nanoskali interferometrze wykonanym z arsenku galu i arsenku glinowo-galu.

Jednocześnie na labirynt oddziaływało silne pole magnetyczne o indukcji 9 T i chłodzeniu do 10 milikelwinów.

W tym samym czasie powstały obraz, który naukowcy zaczęli nazywać „diagramem piżamy”, wskazywał na pojawienie się jakichkolwiek jonów.

Naukowcy kontynuują swoje badania i planują komplikować konfigurację laboratorium, tak aby można było kontrolować liczbę kwazicząstek i próbować kontrolować ich zachowanie w komorze.

To badanie po raz pierwszy wykazało, że świat kwantowy jest znacznie bardziej złożony i zagmatwany niż był rozważany wcześniej i całkiem możliwe, że w przyszłości zostaną odkryte cząstki, które teraz rozważa się po prostu niemożliwy.

Z praktycznego punktu widzenia nowe badania nad wszelkimi substancjami pomogą w stworzeniu przyszłościowych wysoce wydajnych komputerów kwantowych.

Jeśli spodobał Ci się materiał, to masz polubienie, subskrypcję i komentarz. Dziękuję za przeczytanie do końca.