Aniontová studie odhaluje, že kvantový svět je podivnější, než se dříve myslelo

Svět je mnohem komplikovanější, než se na první pohled zdá, a vědci, kteří objevují stále více zvláštností, tuto skutečnost jen potvrzují.

Vědecká skupina z Purdue University (USA, Indiana) provedla jedinečný experiment a získala potvrzení speciální chování elektronů, ve kterém se tvoří aliony - kvazičástice, které mohou existovat pouze v dvojrozměrném systémy. Nyní krátce promluvím o těchto částicích a vysvětlím, proč jsou tak zvláštní a jedinečné.

Anyions - co to je a kdy byly objeveny

Do okamžiku, kdy byly objeveny kdokoli, byly elementární částice konvenčně rozděleny pouze na dva typy:

1. Fermiony. Mezi tyto částice patří například elektrony.
2. Bosoni. Mezi tyto částice patří například fotony.

Bosoni a fermioni mají významné rozdíly, podle nichž:

• fermiony mohou mít zlomek rotace, ale bosony ne;
• fermiony mají antičástice, ale bosony ne;
• Pauliho vyloučení se vztahuje pouze na fermiony.

Začali mluvit o anyonech v roce 1977. Tehdy poskytli teoretické zdůvodnění nové částice norští teoretičtí fyzici.

A ve své podstatě jsou tyto jedinečné částice něčím společným (se svými odchylkami) mezi bosony a fermiony a nelze je připsat žádné kategorii. Samotné jméno má kořen ANY - což je z angličtiny přeloženo jako „Kdokoli, každý.“

Kdokoli má tedy jedinečné vlastnosti: například má zlomkový náboj a také zlomkovou kvantovou statistiku. Kromě toho mají vlastnosti paměti a ukládají informace o interakci s jinými kvazičásticemi.

Kdokoli může existovat pouze ve zvláštních případech excitace elektronů a jak se ukázalo, ve skutečnosti mají nižší náboj než elementární náboj elektronu. Zdálo se to nemožné - ale je to fakt.

Nový výzkum aniontů

Poprvé experimentálně existenci alionů potvrdili v roce 2005 fyzici na Stony Brook University (USA, New York). A nová práce amerických vědců poskytla více experimentálních údajů potvrzujících samotnou existenci alionů.

V nové práci se inženýrům podařilo vytvořit takové podmínky, za kterých se elektrony pohybovaly podél zvláštního labyrintu realizovaného v nanometrickém interferometru vyrobeném z arsenidu gália a arsenidu hliníku a gália.

Zároveň byl tento labyrint ovlivněn silným magnetickým polem s indukcí 9 T a ochlazením na 10 milikelvinů.

Výsledný obrázek, který vědci začali nazývat „pyžamový diagram“, zároveň naznačoval výskyt alionů.

Vědci pokračují ve svém výzkumu a plánují zkomplikovat laboratorní nastavení tak, aby bylo možné kontrolovat počet kvazičástic a pokusit se kontrolovat jejich chování v komoře.

Tato studie nejprve ukázala, že kvantový svět je mnohem složitější a matoucí než byla zvažována dříve, a dost možná v budoucnu budou objeveny částice, které jsou nyní považovány jednoduše nemožné.

A z praktického hlediska nový výzkum alionů pomůže vytvořit vysoce efektivní kvantové počítače budoucnosti.

Pokud se vám materiál líbil, máte lajk, předplatné a komentář. Děkuji za přečtení až do konce.