Нова частинка: матерія та антиматтер в одній пляшці

З 1930-х років вчені шукали частинки, які є як матерією, так і антиматтером. Останнім часом фізики виявили сильні докази існування такої частинки всередині надпровідного матеріалу. Відкриття може представляти першу так звану майорану частинок і допомогти дослідникам закодувати інформацію для квантових комп'ютерів.

Фізіологи вважають, що кожна частина матеріалу має антиматтер, що протилежна з однаковою масою, але навпаки. Коли справа зустрічає антиматтера, вони аннігілують, тобто знищують один одного. Тим не менш, деякі частинки можуть бути власними антиматами, які пропонуються в 1937 році італійською фізикою Ettore Majorana. За перший раз, з тих пір, поки вчені заявили, що виявили одне з цих частинок, як повідомили в Наука.

У суперпровіднику відкрився новий майора, матеріал, в якому вільно рух електронів дозволяє витікати електроенергію без опору. Дослідницька команда під керівництвом Алі Яздани Принтонського університету влаштувала довгий ланцюг залізних атомів (які магнітні) на вершині суперпровідника з свинцю. У нормальному стані магнетизм порушує принцип роботи надпровідників, оскільки це відсутність магнітних полів, що дозволяє електронам вільно протікати. Але в цьому випадку магнітна схема перетворилася в спеціальний тип надпровідника, в якому прилягають електрони в контурі, що координують свої хребти одночасно задовольняють вимоги магнетизму і надпровідності. Кожен з цих пар можна розглядати як електрон і антиелектрон з негативним і позитивним зарядом, відповідно. Ця композиція, однак, залишає одну електрону в кожному кінці схеми без сусідньої пари, викликаючи їх взяти на властивості як електрону, так і анти-електронної - в інших словах, майоранових частинок.

На відміну від частинок, які виявляються в вакуумі, не пов'язані з іншими речовинами, ці частинки майора називаються «вирівнюючі частинки». Вони зводять від колективних властивостей навколишньої речовини і не можуть існувати зовні суперпровідника.

Нове дослідження демонструє переконливі підписи майоранових частинок, - сказав Лев Кувеньвен Делфтського університету технології в Нідерландах, які не брали участь у дослідженні, але раніше знайшли сліди майоранових частинок в іншому суперпровіднику.

“Щоб бути переконливим про повне доказування, я думаю, що нам потрібно зробити тест ДНК – він означає, що такий тест повинен показати, що частинки не обіймають звичайними законами двох відомих класів частинок — бродіння (протони, електрони та інші звичні частинки) та босони (фотони та інші силові носії, в тому числі і хіг босон).” Що ми знаємо про Майстри, що вони є фундаментально новим класом частинок. І якщо ви виявите новий клас частинок, ви просто додайте новий розділ до фізики.

Фізіолог Jason Elisea Каліфорнійського технологічного інституту, також не бере участь у дослідженні, сказав дослідження пропонує "сильні докази" майоранових частинок, але "ми повинні мати на увазі можливі альтернативні пояснення - навіть якщо вони не очевидні". Плюс, установка для виробництва elusive майоранових частинок була досить простою. Це означає, що вчені найближчим часом зможуть підтвердити або заперечувати результати.

Відкриття майоранових частинок може мати основні наслідки для пошуку аналогічних частинок за межі надпровідних матеріалів. Багато фізикологів підозрюють, що нейтринос — найлегші частинки, які дивно змінюють їх сутність або аромат — також майоранові частинки, а також подальші експерименти прокинуться світло на цьому поході. Тепер ми знаємо, що частинки майора можуть існувати всередині надпровідників, ніхто не здивує їх за межі. Після підтвердження загальної концепції, ймовірно, буде підтверджено в іншому прикладі.

Для побудови квантових комп’ютерів, які використовують закони квантової механіки та обіцяють прискорити розрахунки шляхом обходу традиційних комп’ютерів. Однією з основних питань побудови квантового комп’ютера є передача квантових властивостей, таких як заплутаність, яка призведе до згоряння в разі зовнішнього втручання. Основні частинки в кожному кінці ланцюжка будуть імунні до цієї небезпеки, оскільки вона може знищити будь-яку зашифровану інформацію. Виходячи з частин майора, можна буде побудувати квантовий біт (або квбіт), який буде набагато більш надійним, ніж всі виробляються так далеко.

Джерело: hi-news.ru