Une étude sur les anions révèle que le monde quantique est plus étrange qu'on ne le pensait auparavant

Le monde est bien plus compliqué qu'il ne nous semble à première vue, et les scientifiques, découvrant de plus en plus de bizarreries, ne font que confirmer ce fait.

Ainsi, un groupe scientifique de l'Université Purdue (USA, Indiana) a mené une expérience unique et a reçu une confirmation comportement spécial des électrons, dans lequel se forment des anyions - des quasi-particules qui ne peuvent exister qu'en deux dimensions systèmes. Je vais maintenant parler brièvement de ces particules et expliquer pourquoi elles sont si étranges et uniques.

Anyions - qu'est-ce que c'est et quand ont-ils été découverts

Jusqu'au moment où des anyons ont été découverts, les particules élémentaires n'étaient classiquement divisées qu'en deux types:

1. Fermions. Ces particules comprennent, par exemple, des électrons.
2. Les bosons. Ces particules comprennent, par exemple, des photons.

Les bosons et fermions présentent des différences significatives, selon lesquelles:

• les fermions peuvent avoir un spin fractionnaire, mais pas les bosons;
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• les fermions ont des antiparticules, mais pas les bosons;
• L'exclusion de Pauli ne s'applique qu'aux fermions.

Ils ont commencé à parler des anyons en 1977. C'est alors que la justification théorique de la nouvelle particule a été donnée par des physiciens théoriciens norvégiens.

Et en substance, ces particules uniques sont quelque chose de commun (avec leurs déviations) entre les bosons et les fermions et ne peuvent être attribuées à aucune catégorie. Le nom lui-même a la racine ANY - qui est traduit de l'anglais par "Anyone, Everyone".

Les anyons ont donc des caractéristiques uniques: par exemple, ils ont une charge fractionnaire, ainsi que des statistiques quantiques fractionnaires. De plus, ils ont les propriétés de la mémoire et stockent des informations sur l'interaction avec d'autres quasi-particules.

Les anyons ne peuvent exister que dans des cas particuliers d'excitation d'électrons et, comme il s'est avéré, ils ont vraiment une charge inférieure à la charge élémentaire d'un électron. Cela semblait impossible - mais c'est un fait.

Nouvelle recherche sur les anions

Pour la première fois expérimentalement, l'existence d'anyions a été confirmée en 2005 par des physiciens de l'Université de Stony Brook (USA, New York). Et les nouveaux travaux des scientifiques américains ont fourni davantage de données expérimentales confirmant l'existence même des anyions.

Dans le nouveau travail, les ingénieurs ont réussi à créer de telles conditions dans lesquelles les électrons se déplaçaient le long d'un labyrinthe spécial, réalisé dans un interféromètre nanométrique composé d'arséniure de gallium et d'arséniure d'aluminium-gallium.

Dans le même temps, ce labyrinthe a été influencé par un fort champ magnétique avec induction de 9 T et refroidissement à 10 millikelvin.

Dans le même temps, l'image résultante, que les scientifiques ont commencé à appeler le «diagramme de pyjama», indiquait l'apparition d'ions.

Les scientifiques poursuivent leurs recherches et prévoient de compliquer la configuration du laboratoire afin qu'il devienne possible de contrôler le nombre de quasi-particules et d'essayer de contrôler leur comportement dans la chambre.

Cette étude a d'abord montré que le monde quantique est beaucoup plus complexe et déroutant que a été considéré plus tôt, et, très probablement, dans le futur des particules seront découvertes, qui sont maintenant considérées simplement impossible.

Et d'un point de vue pratique, de nouvelles recherches sur les anyions aideront à créer des ordinateurs quantiques très efficaces du futur.

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