Quasiparticle fletning eksperiment. a) Skematisk fremstilling af kvasipartikeludveksling; quasiparticles repræsenteres af røde hvirvler, og baner er vist med stiplede linjer. b) Falsk farve SEM-billede af interferometer. Kredit:arXiv:2006.14115 [cond-mat.mes-hall]
Et lille team af forskere ved Purdue University har fundet det stærkeste bevis nogensinde for eksistensen af abelske folk. De har skrevet et papir, der beskriver eksperimenter, de har udført for at afsløre eksistensen af kvasipartiklerne og har uploadet det til arXiv -fortryksserveren, mens de afventer peer review.
Anyons er hverken bosoner eller fermioner - faktisk de er slet ikke elementære partikler. I stedet, de er klassificeret som kvasipartikler, der findes i to dimensioner. De kan observeres, teoretisk set, når de fremstår som forstyrrelser i todimensionale arkark. Teoretiske fysikere har foreslået deres eksistens siden slutningen af 1970'erne, og de blev officielt navngivet af Frank Wilczek i begyndelsen af 1980'erne. Teori har også foreslået, at de fletter, men på andre måder end bosoner eller fermioner. Hvis en fermion eller en boson blev trukket rundt i en anden af slagsen, teorien antyder, handlingen ville ikke frembringe en oversigt over, hvad der var sket. Men fordi nogen ændrer bølgefunktioner, de ville lave sådan en rekord. Processen involverer indsættelse af en fase i partiklernes bølgefunktion. I denne nye indsats, forskerne skabte en enhed, der tillod dem at se beviser for en sådan rekord.
Enheden, teamet oprettede, involverede at flytte nogen langs en 2-D sti; på et givet tidspunkt, stien blev delt. En af stierne sløjfede rundt om en anden, der var placeret i midten af enheden. Den anden tog en direkte rute, før de to stier blev genforenet. Holdet målte derefter den elektriske strøm i enheden på udkig efter spring. Ifølge teorien, sådanne spring ville være til stede, når nogen blev tilføjet og derefter fjernet fra enheden, ændre fasen. For at kunne registrere sådanne spring, enheden blev bygget i lag af materialer, der filtrerede fra tilfældig støj. De resulterende målinger gør det hidtil stærkeste tilfælde for eksistensen af kvasipartikler, og dermed har stærkt styrket teorier, der beskriver både deres eksistens og deres adfærd. De har sandsynligvis også oplyst håbet hos nogle forskere, der har undersøgt muligheden for at bruge nogen til at skabe mere robuste kvantecomputere.
© 2020 Science X Network