В 2017 рапортом об обнаружении определенного рода фермион Майораны — киральных фермионов Майораны, который называется «Ангел частиц» — это скорее всего ложная тревога, согласно новому исследованию. Майорановские фермионы являются загадочные частицы, которые действуют как собственных античастиц и были первыми предположили существование в 1937 году. Они представляют огромный интерес для физиков, потому что их уникальные свойства позволили бы им быть использованы в строительстве топологического квантового компьютера.
Группа физиков в Университете штата Пенсильвания и Университета Вюрцбурга в Германии возглавляет Цуй-Цу Чан, доцент кафедры физики в Университете Пенсильвании изучили более трех десятков устройств аналогична той, которая применяется для получения частиц ангел в 2017 доклад. Они обнаружили, что функция, которая утверждает, что это проявление Ангела частиц вряд ли может быть вызвано существование частиц ангел. Появится документ с описанием исследования на 3 января 2020 года, в журнале Science.
«Когда итальянский физик Этторе Майорана предсказал возможность новых фундаментальных частиц, которые являются своими античастицами, разве мог он предвидеть долгосрочные последствия его творческие идеи», — сказал Нитин Samarth, Downsbrough заведующий кафедрой и профессор физики в Университете штата Пенсильвания. «Более 80 лет после предсказания Майораны, и физики продолжают активно искать подписями по-прежнему неуловимый «фермион Майораны» в различных уголках Вселенной.»
В одной из таких попыток, физики частиц, используя подземных обсерваторий, которые стремятся доказать, является ли призрак-как частицы, известные как нейтрино — субатомной частицы, которые редко взаимодействует с веществом — может быть фермион Майораны. На совершенно другом фронте, конденсированных сред, физики стремятся обнаружить проявления физики Майораны в твердотельные устройства, которые сочетают в экзотических квантовых материалов со сверхпроводниками. В таких устройствах электроны теоретически одеваться так, как майорановские фермионы, сшивая ткань построена из ключевых аспектов квантовой механики, релятивистской физики и топологии. Это аналогичный вариант майорановских фермионов, в частности, привлекла внимание физиков конденсированных сред, поскольку это может обеспечить путь для построения «топологический квантовый компьютер», чьи кубиты (квантовые версии двоичных 0 и 1) по своей природе защищен от окружающей среды декогеренция — потеря информации, что приводит, когда квантовая система не является полностью изолированной и основным препятствием в развитии квантовых компьютеров.
«Важным первым шагом на пути к этой далекой мечтой о создании топологического квантового компьютера заключается в демонстрации однозначных экспериментальных доказательств существования майорановских фермионов в конденсированных средах», — сказал Чанг. «За последние семь лет или около того, некоторые эксперименты доказывающие такие доказательства, но интерпретация этих экспериментов до сих пор обсуждается.»
Исследовались устройства сделана из квантового материала, известного как «квантовый аномальный Холл изолятор», в котором электрический ток течет только по краю. Недавнее исследование предсказал, что, когда пограничный ток в чистых контакт со сверхпроводником, содержащие хиральные фермионы Майораны создаются и электропроводности увлажняющего аппарата должны быть «наполовину квантуется» (значение Е2/2Н, где «E» — это заряд электрона и «Н» — это постоянная Планка), при условии точного магнитного поля. Государство-Вюрцбург Пенн команда изучили более трех десятков устройств с различными конфигурациями материалы и обнаружили, что приборы с чистым сверхпроводящий контакт всегда показывают половину-квантованное значение независимо от магнитных полевых условиях. Это происходит потому, что сверхпроводник ведет себя как короткое замыкание и, следовательно, не указывают на наличие майорановских фермионов.
«Тот факт, что две лаборатории — в Университете штата Пенсильвания и в Вюрцбурге … найден полностью совпадают результаты с помощью самых разнообразных конфигураций ставит под серьезное сомнение достоверность теоретически предложенной экспериментальной геометрии и вопросы в 2017 требовать соблюдения ангел частиц», — говорит Моисей Чан, даже пью почетный профессор физики в Университете штата Пенсильвания.
«Я остаюсь оптимистом, что сочетание квантовой аномальных зале изоляторы и сверхпроводимость-это привлекательная схема для реализации киральной Majoranas», — сказал Kayyalha Мортеза, работал научным сотрудником в Университете штата Пенсильвания, которые осуществляли изготовление прибора и измерений. «Но наш теоретик коллег нужно пересмотреть геометрию устройства».
«Это отличная иллюстрация того, как наука должна работать», — сказал Samarth. «Экстраординарные заявления на открытие должны быть тщательно изучены и воспроизведены. Все наши постдоки и студенты упорно трудились, чтобы убедиться, что они проводятся очень жесткие испытания прошлых претензий. Мы также уверены, что все наши данные и методы общей прозрачно с сообществом, так что наши результаты могут быть критически оценены заинтересованными коллегами».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!