Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Третий элемент: Такие мелкие кусочки

Третий элемент: Такие мелкие кусочки


13-08-2010, 10:16 | Необычные явления / Гипотезы и исследования | разместил: VP | комментариев: (0) | просмотров: (1 700)

Одна из наиболее интригующих загадок физики – необычное поведение электрона при дроблении на отдельные квазичастицы. Две квазичастицы, получившие названия спинон и холон, несут информацию о спине и заряде электрона соответственно. Но, возможно, есть и третья.

 

Ученые из Гарварда исследовали феномен разделения спина и заряда и разработали модель, которая объединяет две выдвинутых ранее теории и более полно описывает процесс дробления электрона.

 

Чтобы добиться дробления электронов, необходимо «запереть» их в ограниченном пространстве (например, в квантовом проводе, где электроны выстраиваются в одну линию). При этом силы отталкивания, обусловленные их отрицательными зарядами, заставляют часть электрона, несущую информацию о магнетизме (который связан со спином), отделиться от «зарядовой» составляющей. Электрон меняет свое поведение, распадаясь на две квазичастицы - спинон и холон.

 

В физике конденсированного состояния квазичастицы – это группы частиц, которые ведут себя так, как если бы они были одной частицей. «Увидеть» спиноны и холоны впервые удалось в 2009 году. Ученые создали электростатически закрытую одномерную систему (квантовый провод), в которой и наблюдали разделение спина и заряда.

 

Впрочем, относительно дробления электронов оставался еще один нерешенный вопрос: что происходит со статистикой Ферми-Дирака после разделения спина и заряда? Статистика Ферми-Дирака описывает свойства всех частиц, подчиняющихся принципу запрета Паули, согласно которому никакие две из этих частиц не могут находиться в одном квантовом состоянии. В рамках Стандартной Модели, в число этих частиц входят все фермионы, одним из которых является электрон. И вот электрон дробится на спинон и холон. Как «распределяется» при этом статистика Ферми-Дирака?

 

На этот вопрос есть два основных ответа. Упрощенно говоря, статистика Ферми-Дирака либо начинает относиться к спинону, либо – к холону. Однако физики предложили более сложный вариант, который сводит эти две, казалось бы, несовместимые возможности воедино. Ученые предположили, что электрон дробится не на две, а на три квазичастицы, третьей из которых является майорановский фермион. Этот фермион выступает в роли носителя статистики Ферми-Дирака.

 

«Ключевой проблемой квантовой физики является понимание множества необычных квантовых состояний многоэлектронных систем: квантовой запутанности, проявляющейся на больших расстояниях, и природы возбужденных состояний квазичастиц в таких системах, - говорит Субир Сачдев (Subir Sachdev), один из авторов работы. – Мы показали, что большинство выдвинутых ранее разрозненных предположений можно объединить в рамках одной теории, центральную роль в которой играет фермион Майораны. Эта квазичастица является носителем исключительно статистики Ферми-Дирака, но не имеет ни спина, ни заряда. Наша теория ведет к пониманию новых типов квантовых состояний многоэлектронных систем».

 

Интересно, что в разработанной модели может играть роль бозон Хиггса (или нечто похожее). Как объясняют ученые, фермион Майораны может совершать квантовые переходы, связанные с бозоном Хиггса.

 

«Изначальная майорановская жидкость может демонстрировать квантовые фазовые переходы в другие многоэлектронные состояния, при этом происходят качественные изменения характера сил взаимодействия квазичастиц, - говорит Сачдев. – Эти силы действуют при посредничестве так называемых «калибровочных бозонов».

 

Аналогичные калибровочные бозоны рассматриваются физикой элементарных частиц. Например, фотоны передают электромагнитное взаимодействие, глюоны – сильное взаимодействие, а W и Z бозоны – слабое взаимодействие. Бозон Хиггса в физике элементарных частиц необходим для того, чтобы сделать слабое взаимодействие непродолжительным. Без него частицы так и остались бы в фазе продолжительного слабого взаимодействия, которое предположительно существовало только после Большого Взрыва.

 

Точно также в нашей модели, включающей множество возможных квантовых состояний с различными типами запутанности и квазичастиц, есть квантовые переходы, связанные с изменениями в плотности бозонов, аналогичных бозонам Хиггса в физике элементарных частиц».

 

Более глубокое понимание дробления электронов может пригодиться при разработке квантовых компьютеров и создании запутанных пар частиц, взаимодействующих на больших расстояниях.

 

Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

 

По сообщению PhysOrg.com



Источник: popmech.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Март 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map