Физики обнаружили новые квантовые частицы с неожиданным поведением: это изменит технологии

Субатомные частицы могут вести себя таким образом, что это кажется невозможным с точки зрения классической физики. Но квантовая физика способна объяснить многие из этих явлений. Ученые считают, что понимание квантовой физики расширится после того, как они обнаружили новые квантовые частицы, названные дробными экситонами. Как показало исследование, опубликованное в журнале Nature, новые частицы ведут себя неожиданным образом и представляют собой своеобразный гибрид двух основных типов фундаментальных частиц — фермионов и бозонов, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам физиков, обнаружение нового вида квантовых частиц, названых дробными экситонами, поможет значительно углубить понимание как квантовой, так и классической физики. Открытие ученых сосредоточено вокруг явления, известного как дробный квантовый эффект Холла, который основывается на квантовом эффекте Холла, когда магнитное поле направлено на материал с электрическим током для создания бокового напряжения.

Квантовый эффект Холла, который возникают при наличии очень низкой температуры и очень сильного магнитное поля, показывает, что боковое напряжение увеличивается с помощью четких и отдельных шагов. В дробном квантовом эффекте Холла эти шаги становятся более странными и увеличиваются на дробные величины, когда происходит перенос части заряда электрона.

Физики создали структуру с помощью двух тонких слоев графена, которые были разделены изолирующим кристаллом нитрида бора. Эта структура позлила ученым контролировать движение электрических зарядов и создать частицы под названием экситоны.

После этого структуру подвергли влиянию магнитного поля, которое в миллионы раз сильнее глобального магнитного поля Земли. В результате физики впервые обнаружили новые частицы, то есть дробные экситоны, которые имеют необычные свойства.

Все фундаментальные элементарные частицы относятся к двум группам: фермионы и бозоны. Последние могут находиться одновременно в одном и том же квантовом состоянии, но фермионы не могут этого делать. Исследование показало, что дробные экситоны имеют квантовые свойства как бозонов, так и фермионов. То есть это почти гибрид двух разных видов частиц.

По словам физиков, эти новые частицы обладают уникальными квантовыми свойствами. Ученые считают, что эти частицы помогут улучшить способ хранения и обработки информации на квантовом уровне, что позволит создать более совершенные квантовые компьютеры и другие квантовые технологии.

Теперь физики намерены изучить взаимодействие дробных экситонов с другими частицами и выяснить, можно ли контролировать их поведение.

Как уже писал Фокус, физики выяснили, что существуют очень странные элементарные частицы, которые считались невозможными. Ученые считают, что во Вселенной существуют не только фермионы и бозоны, но и третья группа элементарных частиц, известная как парачастицы.

Также Фокус писал о том, что исследование самого яркого за всю историю наблюдений гамма-излучения из глубокого космоса позволило ученым предположить, что гипотетические частицы аксионы существуют.