Een team van onderzoekers van de Sorbonne Université, CNRS en Ecole Normale Supérieure hebben observationeel bewijs gerapporteerd van een quasideeltje dat een anyon wordt genoemd. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft de kleine anyon-collider die ze in het lab hebben gebouwd, hun resultaten. Dmitri Veldman, with Brown University heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel over het werk gepubliceerd.

Zoals Feldman opmerkt, het standaardmodel van de deeltjesfysica theoretiseert dat er twee soorten elementaire deeltjes zijn:bosonen en fermionen. Maar zoals hij ook opmerkt, het standaardmodel beschrijft de natuurkunde in drie dimensies met deeltjes op hun hoogste energieniveau. Dat laat wat speelruimte over voor het bestaan ​​van andere soorten quasideeltjes die slechts in twee dimensies bestaan. Een van die voorgestelde 2-D quasideeltjes is het anyon - het is geen fermion of een boson. En de theorie heeft gesuggereerd dat zijn lading minder kan zijn dan die van een elektron, waardoor ze het kleinste voorgestelde geladen quasi-deeltje zijn. En ze gedragen zich op een bepaalde manier anders dan fermionen of bosonen. Fermionen vermijden elkaar en bosonen kunnen groepen vormen - anyons, in tegenstelling tot, Er is voorspeld dat ze ergens tussen aantrekken en afstoten in wisselwerking staan. En het was deze functie die de kern vormde van het werk van het team in Frankrijk.

Het werk omvatte het creëren van een zeer kleine 2-D anyon-collider - zo klein dat ze een elektronenmicroscoop moesten gebruiken om de actie erin te observeren. De botser bestond uit een 2D-vlak tussen een ander gelaagd materiaal. Specifieker, de versneller bevatte een kwantum Hall-vloeistof die binnen een sterk magnetisch veld werd gehouden. Elektrische ladingen werden langs brontunnels naar kwantumpuntcontacten geleid. Alle stromen werden zo geleid dat ze in het midden van de versneller moesten botsen en vervolgens langs een van de twee aangewezen paden moesten vertrekken. Bij zo'n apparaat fermionen zouden de versneller verlaten via afzonderlijke paden, terwijl bosonen als klonten zouden vertrekken. De onderzoekers observeerden bewijs van kleine klontering - minder dan bij bosonen, maar consistent met wat de theorie heeft gesuggereerd, zou met iedereen gebeuren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk