Ett forskargrupp ledd av professorer från University of Pittsburgh Department of Physics and Astronomy har meddelat upptäckten av ett nytt elektroniskt tillstånd av materia.

Jeremy Levy, en framstående professor i fysik i kondenserad materia, och Patrick Irvin, en forskarassistent är medförfattare till tidningen "Pascal conductance series in ballistic endimensional LaAIO ₃ /SrTiO ₃ "Forskningen fokuserar på mätningar i endimensionella ledande system där elektroner befinner sig färdas utan att spridas i grupper om två eller flera åt gången, snarare än individuellt.

Studien publicerades i Vetenskap den 14 februari.

"I vanliga fall, elektroner i halvledare eller metaller rör sig och sprids, och så småningom driva i en riktning om du applicerar en spänning. Men i ballistiska ledare rör sig elektronerna mer som bilar på en motorväg. Fördelen med det är att de inte avger värme och kan användas på sätt som skiljer sig helt från vanlig elektronik. Forskare före oss har lyckats skapa denna typ av ballistisk ledare, "förklarade Levy.

"Upptäckten vi gjorde visar att när elektroner kan göras för att locka varandra, de kan bilda grupper av två, tre, fyra och fem elektroner som bokstavligen beter sig som nya typer av partiklar, nya former av elektronisk materia. "

Levy jämförde fyndet med det sätt på vilket kvarkar binder samman för att bilda neutroner och protoner. En viktig ledtråd för att avslöja den nya saken var att inse att dessa ballistiska ledare matchade en sekvens inom Pascals triangel.

"Om du tittar längs olika riktningar av Pascals triangel kan du se olika talmönster och ett av mönstren var ett, tre, sex, 10, 15, 21. Detta är en sekvens vi märkte i våra data, så det blev en utmanande ledtråd om vad som faktiskt hände. Upptäckten tog oss lite tid att förstå, men det var för att vi först inte insåg att vi tittade på partiklar som består av en elektron, två elektroner, tre elektroner och så vidare. Om du kombinerar allt detta får du sekvensen 1, 3, 6, 10. "

Avgift, som också är direktör för Pittsburgh Quantum Institute, noterade att de nya partiklarna har egenskaper relaterade till kvantinvikling, som potentiellt kan användas för kvantberäkning och kvantfördelning. Han sa att upptäckten är ett spännande framsteg mot nästa steg i kvantfysiken.

"Denna forskning faller inom en större satsning här i Pittsburgh för att utveckla ny vetenskap och teknik relaterad till den andra kvantrevolutionen, " han sa.

"I den första kvantrevolutionen upptäckte människor att världen omkring dem styrdes i grunden av kvantfysikens lagar. Den upptäckten ledde till en förståelse av det periodiska systemet, hur material beter sig och hjälpte till att utveckla transistorer, datorer, MR -skannrar och informationsteknik.

"Nu på 2000 -talet, vi tittar på alla de konstiga förutsägelserna inom kvantfysiken och vänder dem och använder dem. När du pratar om applikationer, vi tänker på kvantberäkning, kvanteleportation, kvantkommunikation, kvantavkänning - idéer som använder egenskaper hos materiens kvantnatur som ignorerades tidigare. "