Exempel och princip för experimentet. (A) Uteslutning av kvasiprobabilitet p:Sannolikheten för K att ha två anyons som går ut i samma utmatningskanal ändras av faktorn (1 - p). (B) Experimentets princip:Spänningen V genererar strömmarna I 0 mot QPC1 och QPC2. Dessa två QPC:er, instämd i den svagt-tillbaka-spridande regimen T 1 , T 2 . Kredit:≪ 1, fungera som slumpmässiga Poissonian -källor till alla som kolliderar på cQPC. (C) Falskfärgad skanningelektronmikroskop (SEM) bild av provet. Elektrongasen visas i blått och grindarna i guld. Kantströmmar visas som röda linjer (röda streckade linjer efter partitionering). Vetenskap (2020). DOI:10.1126/science.aaz5601
Ett team av forskare från Sorbonne Université, CNRS och Ecole Normale Supérieure har rapporterat observationsbevis för en kvasipartikel som kallas anyon. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , laget beskriver den lilla anyon collider de byggde i labbet sina resultat. Dmitri Feldman, med Brown University har publicerat en perspektivartikel om arbetet i samma tidskriftsnummer.
Som Feldman noterar, standardmodellen för partikelfysik teoretiserar att det finns två typer av elementära partiklar - bosoner och fermioner. Men som han också noterar, standardmodellen beskriver fysik i tre dimensioner med partiklar på sina högsta energinivåer. Det lämnar lite vickrum för förekomsten av andra typer av kvasipartiklar som bara finns i två dimensioner. En sådan föreslagen 2-D kvasipartikel är anyon-det är inte en fermion eller en boson. Och teorin har antytt att dess laddning kan vara mindre än för en elektron, vilket gör dem till den minsta föreslagna laddade kvasipartikeln. Och de beter sig annorlunda än antingen fermioner eller bosoner på ett visst sätt. Fermioner undviker varandra och bosoner kan bilda grupper - alla, i kontrast, har förutsetts interagera någonstans mellan attrahera och avvisa. Och det var den här funktionen som låg i centrum för det arbete som gjorts av teamet i Frankrike.
Arbetet innebar att skapa en mycket liten 2-D anyon collider-så liten att de var tvungna att använda ett elektronmikroskop för att observera åtgärden inuti den. Kollideraren bestod av ett 2-D-plan mellan ett annat skiktat material. Mer specifikt, kollideraren höll en kvant Hall -vätska som hölls inne i ett starkt magnetfält. Elektriska laddningar leddes längs källtunnlar till kvantpunktskontakter. Anyon -strömmar riktades på ett sätt som tvingade dem att kollidera i mitten av kollideraren och sedan gå ut längs en av två angivna vägar. I en sådan anordning, fermioner skulle lämna kollideraren via separata vägar, medan bosoner skulle lämna som klumpar. Forskarna observerade tecken på mindre klumpar - mindre än vad som skulle ses med bosoner, men överensstämmer med vad teorin har föreslagit skulle hända med någon.
Ett av proverna som användes i experimentet. Upphovsman:Dr Manohar Kumar
© 2020 Science X Network
