21 Июля 2017
МОСКВА, 21 июля Физики из Стэнфорда открыли непривычные квазичастицы внутри сверхпроводников, подобные по своим свойствам и поведению на экзотические фермионы Майораны, одновременно являющиеся и частицами, и античастицами, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Те квазичастицы, которые увидели авторы данного открытия, представляют собой различные колебания электронов внутри материала, которые ведут себя как фермионы Майораны. Но, нужно понимать, что они не являются элементарными частицами и являются искусственными конструкциями, не способными возникнуть сами по себе. Поэтому это открытие вряд ли повлияет на поиски настоящего фермиона Майораны, прокомментировал открытие Джорджо Гратта (Giorgio Gratta) из Стэнфордского университета (США), один из основателей эксперимента EXO-200.
Призрачные поиски
В 1937 возрасту итальянский физик Этторе Майорана предвкусил, что существует частица, похожая по своим свойствам на электроны, кварки, фермионы и другие типы материи, которая одновременно является нормальной частицей и своим же собственным антиподом. Соответственно, фермионы Майорана должны самоуничтожаться при столкновениях друг с другом и иметь ненулевую массу.
Физики пытаются обнаружить подобные частицы уже более 80 лет, однако пока успехов в этом деле минимум. Долгое время ученые считали, что нейтрино являются фермионами Майорана, однако пока не будет определена масса этих неуловимых частиц, нельзя сказать, так ли это на самом деле.
Как рассказывает Кан Ван (Kang Wang) из Стэнфордского университета, преподаватели сегодня ищут следы майорановских фермионов и в других процессах в природе, и пытаются доказать возможность их существования в различных рукотворных системах, повторяющих по своим свойствам отдельные части микромира.
К примеру, в 2006 году российско-американский преподаватель Алексей Китаев предположил, что аналоги фермионов Майорана могут быть внутри особой формы материи, так называемой квантовой спиновой воды. Под этим словом ученые понимают набор атомов или ионов, спины электронов которых ведут себя хаотичным образом даже при очень низких температурах, подобно молекулам воды и другой воды.
В прошлом году сразу две группы физиков из США и Китая создали первые экспериментальные аналоги подобных жидкостей, изучая свойства диких материалов при сверхнизких температурах. Эти опыты стали первым свидетельством того, что фермионы Майорана действительно могут существовать в реальности.
Рукотворная реальность
Ван и его коллеги нашли еще одно свидетельство существования подобных частиц, создав необычную конструкцию из нескольких кусочков сверхпроводников и экзотических материалов-изоляторов, в которых электроны могут двигаться только в одну сторону при приложении магнитного поля.
Подобное поведение пар электронов, как объясняют ученые, полностью соответствует тому, как движутся частицы, объясняемые уравнениями Майораны, в отличие от квазичастиц в предыдущих экспериментах, где их необычное действие можно было списать на другие квантовые эффекты, не связанные с виртуальными частицами-античастицами.
В частности, аналоги майорановских фермионов, устроенные Ваном и его коллегами, могут свободно двигаться внутри гиперпроводника и взаимодействовать между собой, тогда как все прошлые их версии были жестко прицеплены к определенным участкам внутри тех пластиков, где их создавали ученые.
Как считает Ван, создание полноценных квазичастиц, похожих на фермионы Майораны, будет интересно не только в контексте поисков их реальных аналогов. По понятиям физика, их можно использовать для создания квантовых компьютеров, абсолютно защищенных от помех, что приблизит нас к созданию универсальной вычислительной машины.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....