Обнаружено новое электронное состояние вещества

Обычно электроны в полупроводниках или металлах движутся и рассеиваются, и в конечном итоге дрейфуют в одном направлении

0 933

Исследовательская группа во главе с профессорами факультета физики и астрономии Питтсбургского университета объявила об открытии нового электронного состояния вещества.

Джереми Леви, выдающийся профессор физики конденсированных сред, и Патрик Ирвин, научный сотрудник, являются соавторами статьи «Ряд проводимости Паскаля в баллистических одномерных каналах LaAIO3 / SrTiO3». Исследование сосредоточено на измерениях в одномерных проводящих системах, в которых перемещаются без рассеяния группами по два или более одновременно, а не по отдельности.

«Обычно в полупроводниках или металлах движутся и рассеиваются, и в конечном итоге дрейфуют в одном направлении, если подать напряжение. Но в баллистических проводниках электроны движутся больше как автомобили на шоссе. Преимущество в том, что они не выделяют тепло и могут использоваться способами, которые сильно отличаются от обычной электроники. Исследователи до нас преуспели в создании такого рода баллистического проводника», — объясняет Джереми Леви.

«Открытие, которое мы сделали, показывает, что когда могут притягиваться друг к другу, они могут образовывать группы из двух, трех, четырех и пяти электронов, которые буквально ведут себя как новые типы частиц, новые формы электронного вещества».

Он сравнил результаты с тем, как связываются вместе, образуя и протоны. Важным ключом к раскрытию нового вопроса было признание того, что эти баллистические проводники соответствовали последовательности внутри треугольника Паскаля.

«Если вы посмотрите в разных направлениях на треугольники Паскаля, вы увидите различные числовые паттерны, и один из паттернов был 1, 3, 6, 10, 15, 21. Это последовательность, которую мы заметили в наших данных, поэтому она стала подсказкой о том, что на самом деле происходит. Открытие заняло у нас некоторое время, чтобы понять, но это было потому, что мы изначально не понимали, что мы смотрим на частицы, состоящие из одного электрона, двух электронов, трех электронов и т. д. Если вы объедините все это вместе вы получите последовательность 1,3,6,10.»

Смотрите также  Ученые углубляют понимание магнитных полей

Леви, который также является директором Питтсбургского квантового института, отметил, что новые частицы имеют свойства, связанные с квантовой запутанностью, и потенциально могут быть использованы для квантовых вычислений и квантового перераспределения. Он сказал, что открытие — это захватывающее продвижение к следующему этапу квантовой физики.

«Во первой квантовой революции люди обнаружили, что мир вокруг них в основном регулировался законами квантовой физики. Это открытие привело к пониманию периодической таблицы, поведению материалов и помогло в разработке транзисторов, компьютеров, МРТ-сканеров и созданию информационных технологий».

«Сейчас, в 21 веке, мы смотрим на все странные предсказания квантовой физики, разворачиваем их и используем их. Когда вы говорите о приложениях, мы думаем о квантовых вычислениях, квантовой телепортации, квантовых коммуникациях, квантовом зондировании… это идеи, которые используют свойства квантовой природы материи, которые были проигнорированы ранее».


DOI: 10.1126/science.aat6467 «Pascal conductance series in ballistic one-dimensional LaAlO3/SrTiO3 channels» Science (2020).

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x