Nové zařízení by mohlo prokázat existenci teoretických dvoudimenzionálních kvantových částic

08. 11. 2017

Kvantová fyzika Počítače

Fyzikům na univerzitě v Santa Barabaře se podařilo sestrojit nové zařízení, které chtějí použít pro dokázání existence matematicky předpovězených kvantových částic. Jedná se o formu anyonů, neboli částic, které existují pouze v dvoudimenzionálním prostoru, doposud však nebyly přímo pozorovány. Pomoci jim k tomu má grafen, materiál o tloušťce pouhého atomu, ve kterém by dvoudimenzionální částice měly být snadněji detekovatelné než v běžném prostoru. Studie informující o novém zařízení byla publikována v magazínu Nature fyzikem Andreou Youngem.

Výzkum Younga se zaměřuje na tzv neabelické anyony, což jsou teoretické částice, které si pamatují své předchozí kvantové stavy. Touto svojí charakteristikou jsou pro vědce nesmírně zajímavé zejména ve spojitosti s kvantovými počítači.

Samotný grafen je tvořen uhlíkovými atomy a jako materiál nachází stále častější využití pro svou pevnost, díky své atomární tloušťce má ale také některé specifické vlastnosti, které vědci hojně využívají i pro jiné účely. Využívají jej také pro hledání anyonů, doposud však bylo problémem prostředí kolem grafenu, které rušilo jakékoliv známky, kterými by byly anyony detekovatelné.

Young a jeho tým přišli s novým postupem, který využívá dvou perfektních krystalů grafenu, které jsou umístěny nad sebou. Doladili i další prvky zařízení a vytvořili tak velmi přesně nastavitelné prostředí s velmi nízkou mírou neuspořádanosti. Jejich dosavadní experimenty zatím podporují teorii, k samotné detekci anyonů však ještě nedošlo.