Eksperimenter viser, at kanter ikke er nødvendige for at realisere en usædvanlig kvanteeffekt

Den fraktionelle kvante-Hall-effekt (FQHE) er et bemærkelsesværdigt fænomen, der forekommer i todimensionelle elektronsystemer udsat for stærke magnetfelter og lave temperaturer. I FQHE udviser systemets elektriske ledningsevne plateauer ved specifikke brøkværdier af forholdet mellem Hall-modstanden og modstanden. Disse plateauer er forbundet med dannelsen af ​​kvasipartikler kendt som kvasihuller, som opfører sig som partikler med elektriske ladninger.

Traditionelt har observationen af ​​FQHE krævet tilstedeværelsen af ​​fysiske kanter i det todimensionelle elektronsystem. Disse kanter er nødvendige for at begrænse kvasihullerne og forhindre dem i at rekombinere med elektroner, hvilket ville ødelægge fraktionsladningen. Nylige eksperimenter har dog vist, at FQHE også kan realiseres i systemer uden fysiske kanter.

I disse eksperimenter er kvasihullerne begrænset af et periodisk potentiale skabt af en række metalliske porte på overfladen af ​​det todimensionelle elektronsystem. Portene skaber et mønster af potentielle bakker og dale, der fanger kvasihullerne og forhindrer dem i at bevæge sig frit. Denne indeslutningsmekanisme gør det muligt at observere FQHE selv i fravær af fysiske kanter.

Realiseringen af ​​FQHE uden kanter er et væsentligt gennembrud, der åbner nye muligheder for at studere dette fascinerende kvantefænomen. Ved at eliminere behovet for fysiske kanter kan forskere nu undersøge FQHE i systemer med forskellige geometrier og randbetingelser. Dette vil muliggøre en dybere forståelse af den underliggende fysik af FQHE og kan føre til opdagelsen af ​​nye og eksotiske kvantetilstande.