Свойства электронов могут привести к революции в компьютерных технологиях

Электроны являются главными носителями электричества и благодаря им же мы можем изготавливать магниты. Электрический и магнитный заряд переносятся электронами, каковые традиционно кажутся не только не имеющими размера, но и неделимыми. Но, новые опыты продемонстрировали, что электроны, при условии насыщенности ими в узких проволоках, смогут быть «расщеплены».

Исследователи из Кембриджского и Бирмингемского университетов (оба — Англия) зафиксировали явление заряда и разделения спина в сверхтонких проводниках и продемонстрировали, что электроны в таких проводниках смогут быть поделены на две новых частицы, каковые стали называться «спиноны» (spinons) и «холоны» (holons). Данные исследований размещены в издании Science (Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid).

Крис Форд (фото с сайта Кавендишской Лаборатории)

Замечать данный эффект возможно в квазиодномерных совокупностях, в которых сотрудничество электронов между собой получает значительно большее значение, чем в простых металлах. Попавшие в такие «стесненные условия» электроны рассматриваются как комбинация двух квазичастиц — спинона, переносящего лишь спин, и холона, переносящего лишь заряд.

Собственные опыты авторы выстроили на базе модели жидкости Томонаги — Латтинжера, которая обрисовывает сотрудничество электронов в одномерных проводниках — так называемых квантовых проволоках. Последние помещались на минимальном расстоянии от поверхности металла, электроны с которой «перепрыгивали» на проводники за счет результата квантового туннелирования. Вся совокупность была охлаждена до сверхнизких температур (около 0,1 К) и помещена во внешнее магнитное поле; изменяя параметры поля и замечая за тем, как реагируют на это туннелирующие электроны, исследователи взяли экспериментальные свидетельства разделения.

«Для того чтобы рода проводники активно применяются для соединения квантовых точек, каковые в будущем, быть может, станут базой квантовых компьютеров, — растолковывает один из авторов работы доктор наук Кавендишской Лаборатории из Кембриджа Крис Форд (Chris Ford). — Помимо этого, изучение особенностей квантовых проволок неразрывно связано с теориями электропроводности и сверхпроводимости жёстких тел».

«В то время, когда эксперты обучились осуществлять контроль свойства электрона, показались полупроводники, а с ними и недорогие компьютеры, iPod’ы и большое количество чего еще, — говорит второй участник изучения – доктор наук теоретической физики из Бирмингема Энди Скофилд (Andy Schofield). — Еще неизвестно, окажется ли у нас столь же легко руководить этими новыми частицами».

Энди Скофилд (фото с сайта Бирмингемского Университета)

Справедливости для направляться подчернуть, что в первый раз такое явление наблюдалось уже давно учеными Национальной Лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory), США.

Евгений Биргер

Случайные записи:

• Мировые нанобиотехнологии в ставрополе
• О поддержке локализации производства медицинских изделий в россии

Квантовая механика — явления на уровне молекул, атомов, электронов и фотонов

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Графеновая память молекулярного размера может изменить «правила игры» в компьютерных технологиях

  Несколько исследователей Rice University (Техас, США) поняла, что полоса графита толщиной всего в 10 атомов может служить основным элементом для нового…

• Премьер таиланда: российские технологии может ожидать большое будущее

  Глава правительства Таиланда генерал Прают Чан-Оча в интервью РИА Новости поведал, какие конкретно российские разработки смогут быть увлекательны стране….

• Планеты земного типа могут формироваться раньше

  Чтобы сформировалась планета земного типа нужно сырье, которого в раннем периоде развития вселенной просто не было. В следствии Громадного Взрыва космос…

• Осколок стекла компании «hitachi» может сохранять информацию вечно

  Как утверждает Боб легендарная группа и Дилан «Роллинг Стоунз», хорошая музыка может продолжаться продолжительно. Сейчас же японский гигант больших…