Experiência de trançamento de quasipartículas. a) Representação esquemática da troca de quasipartículas; quasipartículas são representadas por vórtices vermelhos, e as trajetórias são mostradas em linhas tracejadas. b) Imagem SEM de cor falsa do interferômetro. Crédito:arXiv:2006.14115 [cond-mat.mes-hall]
Uma pequena equipe de pesquisadores da Purdue University encontrou a evidência mais forte da existência de anyons abelianos. Eles escreveram um artigo descrevendo os experimentos que realizaram para revelar a existência das quasipartículas e o carregaram para o servidor de pré-impressão arXiv enquanto aguardam a revisão por pares.
Anyons não são bósons nem férmions - na verdade, eles não são partículas elementares de forma alguma. Em vez de, eles são classificados como quasipartículas que existem em duas dimensões. Eles podem ser observados, teoricamente falando, quando aparecem como distúrbios em folhas bidimensionais de materiais. Os físicos teóricos sugeriram sua existência desde o final dos anos 1970 e foram oficialmente nomeados por Frank Wilczek no início dos anos 1980. A teoria também sugeriu que eles trançassem, mas de maneiras diferentes de bósons ou férmions. Se um férmion ou um bóson for arrastado em torno de outro de sua espécie, a teoria sugere, a ação não produziria um registro do ocorrido. Mas porque os anyons alteram as funções de onda, eles criariam tal registro. O processo envolve a inserção de uma fase na função de onda das partículas. Neste novo esforço, os pesquisadores criaram um dispositivo que lhes permitiu ver as evidências de tal registro.
O dispositivo que a equipe criou envolveu mover anyons ao longo de um caminho 2-D; em um determinado ponto, a divisão do caminho. Um dos caminhos girava em torno de outro anyon situado no centro do dispositivo. O outro tomou uma rota direta antes que os dois caminhos se reunissem. A equipe então mediu a corrente elétrica no dispositivo em busca de saltos. De acordo com a teoria, tais saltos estariam presentes à medida que os anyons fossem adicionados e, em seguida, removidos do dispositivo, alterando a fase. Para poder registrar tais saltos, o dispositivo foi construído em camadas de materiais que filtravam ruídos aleatórios. As medições resultantes constituem o caso mais forte até o momento para a existência de quasipartículas, e assim fazendo, têm teorias fortemente sustentadas que descrevem sua existência e seu comportamento. Eles provavelmente também aumentaram as esperanças de alguns pesquisadores que estão estudando a possibilidade de usar anyons para criar computadores quânticos mais robustos.
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