Campione e principio dell'esperimento. (A) Quasiprobabilità di esclusione p:La probabilità K di avere due anyon in uscita nello stesso canale del fronte di uscita è modificata dal fattore (1 – p). (B) Principio dell'esperimento:La tensione V genera le correnti I 0 verso QPC1 e QPC2. Questi due QPC, sintonizzato sul regime di retrodiffusione debole T 1 , T 2 . Credito:≪ 1, agiscono come sorgenti Poissoniane casuali di anyon che si scontrano su cQPC. (C) Immagine al microscopio elettronico a scansione (SEM) in falsi colori del campione. Il gas di elettroni è mostrato in blu e le porte in oro. Le correnti del fronte sono mostrate come linee rosse (linee rosse tratteggiate dopo il partizionamento). Scienza (2020). DOI:10.1126/science.aaz5601
Un team di ricercatori della Sorbonne Université, Il CNRS e l'Ecole Normale Supérieure hanno riportato prove osservative di una quasiparticella chiamata anyon. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive il minuscolo collisore anyon che hanno costruito in laboratorio i loro risultati. Dmitri Feldman, con la Brown University ha pubblicato un pezzo di Prospettiva sul lavoro nello stesso numero della rivista.
Come osserva Feldman, il modello standard della fisica delle particelle teorizza che ci siano due tipi di particelle elementari:bosoni e fermioni. Ma come nota anche lui, il modello standard descrive la fisica in tre dimensioni con le particelle ai loro livelli energetici più alti. Ciò lascia un po' di margine per l'esistenza di altri tipi di quasiparticelle che esistono solo in due dimensioni. Una di queste quasiparticelle 2-D proposte è l'anyone:non è un fermione o un bosone. E la teoria ha suggerito che la sua carica può essere inferiore a quella di un elettrone, che li rende la più piccola quasiparticella carica proposta. E si comportano diversamente dai fermioni o dai bosoni in un modo particolare. I fermioni si evitano e i bosoni possono formare gruppi:anyons, in contrasto, sono stati previsti per interagire da qualche parte tra l'attrazione e la repulsione. Ed è stata questa caratteristica al centro del lavoro svolto dal team in Francia.
Il lavoro ha comportato la creazione di un minuscolo collisore anyon 2-D, così piccolo che hanno dovuto usare un microscopio elettronico per osservare l'azione al suo interno. Il collisore consisteva in un piano 2-D incastonato tra un altro materiale stratificato. Più specificamente, il collisore conteneva un liquido Hall quantistico che era tenuto all'interno di un forte campo magnetico. Le cariche elettriche sono state dirette lungo i tunnel della sorgente verso i contatti dei punti quantici. I flussi Anyon sono stati diretti in un modo che li ha costretti a scontrarsi nel mezzo del collisore e quindi a uscire lungo uno dei due percorsi designati. In un tale dispositivo, i fermioni lascerebbero il collisore attraverso percorsi separati, mentre i bosoni partirebbero come grumi. I ricercatori hanno osservato prove di aggregazione minore, meno di quanto si vedrebbe con i bosoni, ma coerentemente con ciò che la teoria ha suggerito accadrebbe con qualsiasi.
Uno dei campioni utilizzati nell'esperimento. Credito:Dr Manohar Kumar
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