|
Создали частицу, которая ведет себя как материя и антиматерия
|
|
|
|
Физики создали крайне необычную виртуальную частицу – так называемый фермион Вейла – которая ведет себя внутри кристаллов одновременно как материя и антиматерия, что открывает дорогу для создания сверхбыстрых и почти не греющихся компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
|
|
|
|
"Эти частицы словно обладают встроенной системой GPS, которая позволяет им двигаться, не сталкиваясь друг с другом и с другими жителями микромира. Они двигаются только в одном направлении, так как они "закручены" налево или направо", и никогда не останавливаются. Их можно назвать очень быстрыми электронами, которые ведут себя как луч света от фонарика и которые можно использовать для создания квантовых компьютеров", — заявил Захид Хасан (Zahid Hasan) из Принстонского университета (США).
|
 |
|
В 1929 году немецкий математик Герман Вейль изучал свежие на тот момент уравнения, выведенные Полем Дираком для описания манеры движений и поведения электрона, позитрона и других жителей микромира, ведущих себя одновременно как волна и частица.
|
|
|
|
Вейль обнаружил, что данные формулы допускают существование крайне экзотических частиц, не обладающих массой и движущихся со скоростью света и по особым законам, не совместимым с физикой того времени. После того, как физики начали всерьез воспринимать расчеты Вейля, они долгое время считали, что подобными частицами являются нейтрино, которые до экспериментов конца прошлого века считались безмассовыми.
|
|
|
|
Сегодня, как объясняет Хасан, эта проблема всплыла снова, и ученые заново начали искать неуловимую частицу, которую они называют "фермионом Вейля". Его группе удалось найти подобную частицу внутри так называемых фотонных кристаллов, изготовленных из кусочков двух веществ – таллия и мышьяка.
|
|
|
|
Фотонный кристалл представляет собой мозаику из множества наночастиц с разными оптическими свойствами. Такая конструкция превращает его в среду с избирательной оптической проводимостью — волны света определенной длины свободно в нем распространяются, тогда как другие отражаются. Физики используют такие кристаллы для "складывания" отдельных фотонов, их усиления и превращения видимого света в другие виды электромагнитного излучения.
|
|
|
|
Хасан и его коллеги создали такой фотонный кристалл, в толще которого, при облучении лучами ультрафиолета и мягкого рентгена, спонтанно возникают виртуальные "фермионы Вейля", представляющие собой группы из нескольких электронов, связанных друг с другом.
|
|
|
|
Одним из необычных свойств этих объектов, помимо их "бесконфликтности" и крайне высокой скорости движения, является то, что противоположно заряженные фермионы Вейля не обязательно притягиваются друг к другу, и могут относительно свободно двигаться в окрестностях близлежащих частиц с обратным зарядом (в данном случае фермионы Вейля будут представлять собой аналоги гипотетических магнитных монополей и анти-монополей).
|
|
|
|
Параллельно с открытием Хасана, другая группа ученых из MIT и университета провинции Чжэцян (Китай) создала другой тип фотонного кристалла, внутри которого тоже возникали эти же самые квазичастицы. По их словам, фермионы Вейля и порождающие их фотонные кристаллы можно использовать для создания трехмерного аналога графена, "нобелевского" углерода, чье появление породит революцию в области компьютерной техники.
|
|
|
|
http://ria.ru/science/20150716/1132729472.html
|
