Учени за първи път наблюдават подобни на частици аниони

Физици потвърдиха съществуването на необикновена, плоска частица, която може да бъде ключът, който отключва квантовите изчисления.

„Тези обекти подобни на частици възникват само в сфери, ограничени до две измерения, и то само при определени обстоятелства – като при температури близо до абсолютната нула и в присъствието на силно магнитно поле“, обясняват изследователи от университета Пардю.

Учените теоретизират за тези плоски, особени „ обекти подобни на частици, “ от 80-те години на миналия век, но поради самата им природа досега изглеждаше невъзможно да бъдат проверени. Но качествата, които учените вярват, че те имат, звучат много ценно за квантовите изследвания и вече за квантовите компютри.

Обектите имат много възможни позиции и „помнят“ по някакъв начин какво се е случило. В прессъобщение по-рано тази есен Университетът Пардю обяснява повече за стойността на анионите:

„Анионите имат характеристики, които не се виждат при други субатомни частици, включително демонстриране на фракционен заряд и фракционна статистика, които поддържат„ памет “за техните взаимодействия с други квазичастици чрез индуциране на квантово-механични фазови промени.

Носителят на Нобелова награда, физикът-теоретик Франк Уилчек, професор по физика в Масачузетския технологичен институт, даде на тези квазичастици наименованието „anyon“, поради странното им поведение, тъй като за разлика от други видове частици, те могат да приемат „всякаква“ квантова фаза, когато техните позиции се разменят.

Именно тези частични заряди позволяват на учените най-накрая да проектират точно правилните експерименти, за да разклатят и освободят истинските аниони. Машинката сортираща монети е добра аналогия за процеса: намиране на правилната поредица от идеи за „сортиране“, за да се изгради една експериментална настройка, която в крайна сметка би регистрирала само анионите. И наличието на уникалното качество на частичните заряди им даде поне началото да работят върху тези експерименти.

След публикация от април за използването на миниатюрен ускорител на частици за забелязване на аниони, през юли изследователи от Пардю (Purdue) публикуваха своите открития, след като използваха микрочип, предназначен за насочване на частици през лабиринт, който постепенно премахва всички останали частици. Лабиринтът комбинира интерферометър – устройство, което използва вълни за измерване на това, което им пречи – със специално проектиран чип, който активира аниони в ⅓ състояние.

Резултатът е измеримо явление, наречено анионно сплитане. Това е изненадващо и добро постижение, защото потвърждава, че „подобни на частици“ аниони проявяват точно това поведение на частици и тъй като сплитането като поведение има потенциал за квантови изчисления. Електроните също се сплитат, но изследователите не са били сигурни, че много по-слабият заряд на който и да е анион ще проявява същото поведение.

Сплитането не е само за електрони и аниони: фотоните също го правят. „Сплитането на плитки е топологично явление, което традиционно се свързва с електронни устройства“, казва изследователят на фотоните Микаел Рехтсман.

„Надяваме се да покажем, че цял клас топологични явления могат да бъдат полезни не само за електронни устройства, но и за фотонни устройства, като лазери, медицински изображения, телекомуникации и други. Очакваме също така, че този нов вид топологична физика може да бъде прилаган и към квантови информационни системи, особено тези, базирани на фотони. „

Сега квантовият информационен набор включва електрони, протони и това, което учените наричат „тези странни посредници“: анионите.

Публикувано в Popular Mechanics.

Така и така си тук …

… искаме да те помолим за услуга. Ние сме малка независима редакция, което значи, че сами си решаваме какво да правим и за какво да пишем. Нямаме абсолютно никакви зависимости към рекламодатели, собствениците ни не са милионери, нямаме никакви взаимоотношения с политици или пък бизнесмени. Никой не редактира редактора. Никой не „насочва“ мнението ни. Затова ти можеш да ни подкрепиш. Ако ни четеш редовно и смяташ, че статиите, които качваме са полезни, интересни или забавни, може да натиснеш бутона по – долу и да дариш сума по свое усмотрение.