Фізики запропонували шукати еніони по створюваному ними тепловому струму

Теоретики запропонували метод дослідження еніонної статистики квазічастинок в ізоляторах, заснований на вимірі створюваного квазічастинками теплового струму. На величину струму впливає інтерференція тунелюючих в інтерферометрі частинок, яка залежить від геометрії інтерферометра і квантової статистики переносників тепла. Дослідження опубліковано в.


У квантовій механіці ймовірність виявити частинку в тій чи іншій точці простору визначається хвильовою функцією. Така функція складної системи залежить від координат усіх частинок, що входять до її складу. Якщо розмірність простору, в якому рухаються частинки, дорівнює трьом або більше, то всі частинки поділяються на два типи - бозони і ферміони. Якщо поміняти місцями два однакових бозона, то хвильова функція не зміниться, а якщо переставляються ферміони, то вона змінює знак. У разі почесного простору частинка може бути не тільки бозоном або ферміоном, а й підкорятися більш загальній квантовій статистиці - еніонній. Якщо поміняти місцями два еніони, то їх хвильова функція набуває комплексний фазовий множник. Наш простір тривимірний, тож еніони можуть виникати тільки на поверхнях матеріалів як квазічастинки.


Існує перевірений спосіб вивчення еніонної статистики заряджених квазічастинок, заснований на вимірі осциляцій Ааронова - Бома в створюваному ними електричному струмі, при зміні магнітного поля, в яке поміщений матеріал. Поведінка струму визначається еніонним фазовим множником. Браком цього методу є неможливість його використання для вивчення незаряджених еніонів.

Група американських фізиків-теоретиків під керівництвом Діми Фельдмана (Dima Feldman) з Університету Брауна запропонувала спосіб вивчення еніонної статистики незаряджених частинок, заснований на вимірюванні теплового струму в інтерферометрах Фабрі - Перро і Маха - Цендера. Важлива перевага такого методу полягає в тому, що на відміну від електричного струму, тепловий струм може текти в будь-якому матеріалі, якщо різні його ділянки мають різну температуру.

В обох експериментальних установках потрібно вимірювати термальний струм між двома гранями на плоскій поверхні речовини, що знаходиться при досить низькій температурі, при якій тепло переноситься не фононами в обсязі речовини, а квазічастинками на його поверхні. Геометрія граней така, що на поверхні речовини виникають два теплові контакти, в яких квазічастинки з однієї межі можуть тунелювати на іншу. Хвильові функції частинок, що тунелюють в місцях контактів, інтерферують один з одним, і деталі інтерференції залежать від квантової статистики частинок, а також від геометрії установки. Тепловий струм між гранями, який можна виміряти експериментально, залежить від амплітуди тунелювання. Таким чином, вимірюючи термальний струм у двох різних інтерферометрах, можна вивчити квантову статистику, якій підпорядковуються квазічастинки, що переносять тепло.

Вивчення незаряджених еніонів важливе не тільки з суто теоретичного інтересу, але і тому що вони потенційно можуть використовуватися для квантових обчислень. Причина цього в тому, що квантові комп'ютери, засновані на матеріалах, повинні перебувати при температурах, близьких до абсолютного нуля, тоді як ізолятор зберігає потрібні властивості при істотно вищих температурах. Про принципи роботи квантових комп'ютерів та їхні типи ми докладно писали в матеріалі «Квантове переслідування».

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND