ฉนวนทอพอโลยีและตัวนำยิ่งยวดให้หลักฐานใหม่สำหรับ สล็อตเว็บตรง อนุภาคควอซิพิเคิลที่ผิดปกติดูเหมือนว่าอนุภาคที่เป็นปฏิปักษ์ของมันเองจะทิ้งการ์ดโทรศัพท์ไว้ในวัสดุที่เป็นของแข็ง
ในการสังเกตลายเซ็นของอนุภาคนั้น ซึ่งเป็นสาร Majorana fermion นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ฟิล์มบาง ๆ ของฉนวนทอพอโลยี ซึ่งนำไฟฟ้าที่ขอบของมัน แต่เป็นฉนวนภายใน ด้วยชั้นของตัวนำยิ่งยวด ซึ่งอิเล็กตรอนสามารถไหลได้โดยไม่มีความต้านทาน ในเค้กชั้นนี้ของวัสดุ นักวิจัยรายงานใน 21 กรกฎาคมวิทยาศาสตร์ การนำไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามขนาดที่คาดหวังสำหรับ หมักMajorana นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Shoucheng Zhang จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “การทดลองออกมาตรงตามที่เราคาดการณ์ไว้
นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอิตาลี Ettore Majorana เสนอในปี 1937
ว่า fermions เหล่านี้อาจเป็นอนุภาคพื้นฐานชนิดใหม่ แทนที่จะมีปฏิปักษ์ที่มีประจุตรงข้าม เฟอร์มิออน Majorana ที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะเป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเอง นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่านิวตริโน ซึ่งเป็นอนุภาคเป็นกลางขนาดเล็กที่เคลื่อนตัวผ่านจักรวาล อาจเป็นมายานา เฟอร์มิออน แต่ก็ไม่มีข้อพิสูจน์ที่แน่ชัด ในทางกลับกัน Majorana fermions เท่านั้นที่นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานอยู่ในรูปแบบของ “quasiparticle” ซึ่งเป็นการรบกวนภายในวัสดุที่ทำตัวเหมือนอนุภาคเดียว แต่อันที่จริงเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่แบบรวมของอิเล็กตรอนจำนวนมาก แทนที่จะติดตามการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนแต่ละตัวในวัสดุ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการรบกวนนั้นเป็นอนุภาคของตัวเอง
การทดลองก่อนหน้านี้หลายครั้งได้ค้นพบร่องรอยของ Majorana fermions ( SN: 11/15/14, p. 8 ) แต่ผลลัพธ์ใหม่เผยให้เห็นด้านที่แตกต่างของอนุภาคควอซิเพิลที่เล่นโวหาร ซึ่งแตกต่างจาก fermions ของ Majorana ที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ สิ่งเหล่านี้คือ chiral ซึ่งหมายความว่าพวกมันเคลื่อนที่ไปตามขอบของชั้นวัสดุ 2 มิติในทิศทางเดียว เช่น รถยนต์ที่วิ่งวนในสนามแข่ง นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Taylor Hughes จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “แน่นอนว่าเท่าที่ chiral Majorana fermions ดำเนินไป นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนเพียงข้อเดียวที่ได้รับรายงาน”
นอกจากนี้ยังเป็นหลักฐานแรกของ Majorana fermion ที่เคลื่อนที่เหมือนอนุภาคจริง แทนที่จะติดอยู่ที่เดียว หลักฐานก่อนหน้านี้สำหรับ quasiparticles ถูกพบในสายนาโนหนึ่งมิติ ซึ่ง Majorana fermion นั่งนิ่งที่ปลายแต่ละด้านของเส้นลวด เหมือนอนุภาคที่จับกับจุดใดจุดหนึ่งภายในวัสดุ
Majorana fermions ทิ้งร่องรอยไว้ในวัสดุ (ทำจากโครเมียม บิสมัท พลวง และเทลลูเรียมที่เคลือบด้วยไนโอเบียมที่มีตัวนำยิ่งยวด) โดยปรับแต่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่าผลกระทบฮอลล์ผิดปกติของควอนตัม ในวัสดุแม่เหล็กบางชนิด ค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุชั้นบางๆ จะเปลี่ยนแปลงเป็นขั้นๆ เนื่องจากสนามแม่เหล็กขนาดเล็กจะแปรผัน โดยเพิ่มขึ้นและลดลงในการกระโดดในขนาดที่แน่นอน ลายเซ็นของ Majorana fermions คือการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นครึ่งหนึ่งจากขนาดปกติ เนื่องจาก Majorana fermion เป็นปฏิปักษ์ในตัวเอง Zhang กล่าว “ในความหมายที่คร่าวๆ มันคือครึ่งหนึ่งของอนุภาคปกติ” ซึ่งส่งผลให้กระโดดได้เพียงครึ่งเดียว
การค้นพบลายเซ็นนี้เป็น “หลักฐานที่แน่ชัดเพียงอย่างเดียวว่ามี Majorana fermions”
ผู้เขียนร่วมการศึกษา Kang Wang นักฟิสิกส์เรื่องย่อที่ UCLA กล่าว เขากล่าวว่าคำใบ้ก่อนหน้านี้ของ fermions ของ Majorana สามารถอธิบายได้ด้วยวิธีการอื่น
Ali Yazdani นักฟิสิกส์สสารควบแน่นจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันกล่าวว่า “พวกมันให้ผลลัพธ์ที่ดีและคมชัด” ซึ่งแนะนำอย่างยิ่งว่า chiral Majorana fermions อยู่ที่นั่น แต่ “มีบางสิ่งที่ต้องตรวจสอบ” เช่นว่า Majorana fermions เดินทางบนขอบของวัสดุตามที่คาดไว้หรือไม่
ในที่สุด Majorana fermions อาจพบจุดประสงค์ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตัวอย่างเช่น Microsoft หวังที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยี ( SN: 7/8/17, p. 28 ) ที่จะควบคุมคุณสมบัติที่ผิดปกติของอนุภาคเพื่อขัดขวางการแย่งชิงข้อมูลควอนตัมที่ละเอียดอ่อน
เป็นตัวอย่างว่ารายการศักยภาพสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรโดยไม่ต้องมีการกระทำที่น่ากลัวในระยะไกลที่ไอน์สไตน์กล่าวหาเกี่ยวกับการพัวพันควอนตัม การวัดอนุภาคที่พันกัน เช่น โฟตอนสองโฟตอน ดูเหมือนจะทำให้งงงวย คุณสามารถตั้งค่าการทดลองเพื่อให้ก่อนทำการวัด โฟตอนสามารถหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาได้ เมื่อวัดหนึ่งแล้ว (และพบว่าเป็นตามเข็มนาฬิกา) คุณรู้ว่าอีกอันหนึ่งจะมีการหมุนตรงกันข้าม (ทวนเข็มนาฬิกา) ไม่ว่าจะอยู่ไกลแค่ไหน แต่ไม่มีสัญญาณลับ (หรืออาจเป็นไปได้) ที่ส่งจากโฟตอนหนึ่งไปยังอีกโฟตอนหลังจากการวัดครั้งแรก เป็นเพียงกรณีที่ทวนเข็มนาฬิกาไม่อยู่ในรายการres potentia . อีกต่อไปสำหรับโฟตอนที่สอง “ความเป็นจริง” (การวัดครั้งแรก) เปลี่ยนรายการศักยภาพที่ยังคงมีอยู่ในจักรวาล Potentia รวมรายการของสิ่งต่าง ๆ ที่อาจกลายเป็นจริง สิ่งที่กลายเป็นจริงแล้วเปลี่ยนสิ่งที่อยู่ในรายการศักยภาพ
พวกเขากล่าวว่าการวัดเป็นเพียงกระบวนการทางกายภาพที่แท้จริงซึ่งเปลี่ยนโพเทนเชียควอนตัมเป็นองค์ประกอบของส่วนขยาย res ซึ่งเป็นของ จริงในความหมายปกติ อวกาศและเวลาหรือกาลอวกาศเป็นสิ่งที่ “โผล่ออกมาจากชั้นล่างของควอนตัม” เนื่องจากของจริงจะตกผลึกออกมา “จากขอบเขตที่เป็นไปได้มากขึ้น” กาลอวกาศจึงไม่ใช่ทั้งหมดที่มีอยู่จริง สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
