Физици доказаха, че енионите съществуват – трети тип елементарни частици във Вселената

5
2834

След десетилетия на лутане из най-малките детайли на вселената, физици най-накрая откриха доказателство за съществуването на ениони (на англ. Anyons). Първото предположение за тяхното съществуване се появява през 80-те години. Тези квазичастици се наблюдават само в области ограничени до две пространства и само при определени обстоятелства. Като температури близо до абсолютната нула и при наличието на силно магнитно поле.

Учените са развълнувани от този факт, не само, защото потвърждава дългогодишна теоретична работа, но и от практична гледна точка

Например енионите са в сърцето на работата на Microsoft по изграждане на квантов компютър

През тази година има две солидни потвърждения за съществуването на тези квазичастици. Първото е от април и е публикувано в Science. Проучването е дело на изследователи от École Normale Supérieure в Париж. Използвайки подход, предложен преди четири години, физиците изпращат газ от електрони през миниатюрен колайдер, за да предизвикат странно поведение – най-вече частични електрически заряди, които възникват само ако има ениони наоколо.

Второто потвърждение е от юли, когато група от университета Пърдю в Индиана използва експериментален гравиран чип, чрез който наблюдават взаимодействия, които могат да скрият поведението на енионите.

Физикът от MIT Франк Уилчек, който първи предполага, че енионите съществуват и им дава име, е във възторг от двете проучвания

Енионите не са като стандартните елементарни частици. Учените никога няма да могат да изолират някой от тях от системата, където се формират. Те са квазичастици. Това значи, че имат измерими свойства като частиците – място, може би маса. Но те могат да се наблюдават само в резултат на колективното поведение на други, конвенционални частици.

Позната ни Вселена съдържа само два вида елементарни частици. Едните са от семейството на фермионите, което включва електрони, протони, неутрони и кварките, които ги образуват. Две от тези не могат да съществуват в идентично квантово състояние по едно и също време. Ако това тяхно свойство не съществуваше, материята просто щеше да се срине. Солидната материя съществува заради фермионите.

Останалите частици във Вселената са бозоните, група, която включва частици като фотоните (носители на светлина и радиация) и глуоните (които залепят кварките заедно). За разлика от фермионите, два или повече бозона могат да съществуват в еднакво състояние по едно и също време.

Те са склонни да се скупчват заедно. Именно заради това имаме лазери, които са потоци на фотони, които са в идентично квантово състояние.

Енионите не попадат в нито една от двете групи. Това, което ги прави специални и много вълнуващи за физиците е, че те показват нещо аналогично на паметта на частиците. Ако един фермион е в орбита около друг фермион, неговото квантово състояние остава непроменено. Същото се случва и с бозоните.

При енионите е различно. Ако един се движи около друг, тяхното колективно квантово състояние се променя. Може да има нужда от три, пет или повече революции преди енионите да се върнат към оригиналното си състояние, но се връщат. Именно това се приема като памет на частиците.

Това ги прави подходящи за квантови компютри, които са зависими от квантовите състояния. Нещо, което е много чупливо и уязвимо за грешки. Енионите биха позволили да се създаде по-сигурен начин за съхранение на информация.

4 3 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
5 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари