Учените внесоха яснота върху третото царство на квазичастиците, които възникват само в две измерения
След десетилетия на изследване в потайните области на природата, физиците най-накрая намериха доказателства, че съществуват ениони. За пръв път предсказани от теоретиците в началото на 80-те години, тези подобни на частици обекти възникват само в сфери, ограничени до две измерения. Това се случва при определени температурни обстоятелства. Те трябва да са близо до абсолютната нула и в присъствието на силно магнитно поле.
Физиците са развълнувани не само защото тяхното откритие потвърждава десетилетия теоретична работа, но и поради практически причини. За пример, енионите са в основата на усилията на Microsoft да изгради работещ квантов компютър.
Солидните потвърждения на квазичастиците
Използвайки подход, предложен преди четири години, физиците изпратиха електронен газ при съвсем миниатюрен сблъсък на частици, за да симулират странното поведение, което възниква при въпросните условия. Друга група изследователи използва експериментална настройка на гравиран чип, който показва конкретни взаимодействия.
Енионите не са като обикновените елементарни частици. Учените никога няма да могат да изолират един от системата, където се формират. Те са квазичастици, което означава, че имат измерими свойства, като местоположение, може би дори и маса, но се наблюдават само в резултат на колективно поведение на други, конвенционални частици.
Известната вселена съдържа само две разновидности на елементарни частици. Едната е от семейството на фермионите, което включва електрони, протони, неутрони и кваркове. Фермионите не могат да съществуват едновременно по два в едно и също квантово състояние. Ако тези частици нямаха това свойство, цялата материя можеше просто да се срути до една точка. Твърдата материя съществува заради фермионите.
Останалите частици във Вселената са бозони. Това е група, която включва частици като фотони (представители на светлина и радиация) и глуони. За разлика от фермионите, два или повече бозона могат да съществуват в идентично състояние по едно и също време. Те са склонни да се скупчват. Именно поради това натрупване имаме лазери, които представляват потоци от фотони, заемащи едно и също квантово състояние.
Трети тип
Anyon не се вписват в нито една група. Това, което прави всяка вълна особено вълнуваща за физиците е, че те показват нещо аналогично на памет. Ако фермион обикаля друг фермион, квантовото му състояние остава непроменено. Същото важи и за бозон.
Anyon са различни. Ако някой се движи около друг, колективното им квантово състояние се измества. Може да се наложи три, пет или повече оборота, преди енионите да се върнат в първоначалното си състояние. Това леко изместване на вълната действа като вид спомен от пътуването. Свойството ги прави привлекателни обекти за квантовите компютри, които зависят от квантови състояния, които са прочуто крехки и склонни към грешки. Anyons предлагат по-надежден начин за съхраняване на данни.
Енионите представляват цяло царство, съдържащо много разновидности с екзотично поведение, които могат да бъдат изследвани и впрегнати в бъдеще. Учените започват да мислят за тях преди около 40 години, когато се установява съществуването само на два вида частици. Новите проучвания са само началото. В бъдеще може да видим енионите като инструмент за намиране на екзотични състояния на материята, които засега остават само идеи в теориите на физиците.
