Evidência para férmions de Majorana indescritível levanta possibilidades para computadores quânticos.
Uma micrografia electrónica de uma antimoneto índio nanofio (barra horizontal, centro) semelhante ao utilizado para pesquisar férmions Majorana.
DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Começar em nanociência pioneiro conversa Leo Kouwenhoven de , na reunião da Sociedade Americana de Física de março, em Boston, Massachusetts, hoje foi como tentar embarcar em um trem do metrô na hora do rush. O burburinho no corredor era que o grupo Kouwenhoven, baseado na Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, poderia ter batido várias equipes competindo em física do estado sólido - e da comunidade de alta energia físicos - com um objetivo há muito procurado, o detecção de férmions de Majorana, misteriosos da mecânica quântica partículas que podem ter aplicações na computação quântica.
Kouwenhoven não decepcionou. "Você já viu férmions de Majorana? Eu diria que é um cauteloso sim ", concluiu no final de uma apresentação de dados pesados.
Partículas quânticas podem ser de dois tipos, férmions e bósons. Considerando bósons podem ser suas próprias antipartículas, o que significa que eles podem aniquilar um ao outro em um flash de energia, os férmions geralmente têm antipartículas distintas, por exemplo, antipartícula de um elétron é o pósitron carregada positivamente.Mas em 1937, o físico italiano Ettore Majorana adaptado equações que inglês Paul Dirac havia usado para descrever o comportamento de férmions e bósons de prever a existência de um tipo de férmion que era a sua própria antipartícula. Durante décadas, os físicos de partículas têm procurado férmions de Majorana na natureza, e depois de 2008, da Matéria Condensada, os físicos começaram a pensar em maneiras pelas quais eles poderiam ser formados a partir do comportamento coletivo dos elétrons em materiais em estado sólido , especificamente, sobre superfícies colocados em contacto com os supercondutores ou em unidimensionais fios.
Kouwenhoven aparelho é ao longo das linhas últimos. No seu grupo set-up, nanofios antimoneto de índio estão ligados a um circuito com um contacto de ouro em uma extremidade e uma fatia de supercondutor para o outro e, em seguida expostos a um campo magnético moderadamente forte. As medições da condutância eléctrica dos nanofios mostrou um pico a tensão zero que é consistente com a formação de um par de Majorana partículas, um em cada extremidade da região do nanofio em contacto com o supercondutor. Como uma verificação de sanidade, o grupo variou a orientação do campo magnético e verificado que o pico veio e foi como seria de esperar para férmions Majorana.
Embora outros grupos já relataram evidências circunstanciais para o aparecimento de férmions de Majorana em materiais sólidos, Jay Sau, um físico da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, que participou conversa Kouwenhoven, diz que esta é uma medida direta. "Eu acho que essa é a experiência mais promissora para o futuro ainda", diz ele. "Seria difícil argumentar que não é férmions de Majorana".
Vários esquemas têm sido propostos em que Majorana ato férmions como os 'bits' em computadores quânticos, embora Sau adverte que ainda não está claro se os criados por Kouwenhoven será de longa duração suficiente para ser usado dessa forma.
Se o resultado do grupo de Delft mantém-se, não só representa um golpe impressionante em física do estado sólido, mas fá-lo à frente de outras abordagens para a criação de férmions de Majorana. Por exemplo, o neutralino, uma partícula hipotética supersimétrica que poderia explicar para alguns ou todos de matéria escura do Universo, é pensado para ser um férmion de Majorana. Alguns modelos sugerem que neutralinos poderia ser produzido pelo Large Hadron Collider do CERN, o laboratório europeu de física de partículas, perto de Genebra, na Suíça.
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