Физики нашли новые квантовые частицы с необычными свойствами, что может привести к революционным изменениям в технологиях.

Субатомные частицы могут демонстрировать поведение, которое кажется невозможным с точки зрения классической физики. Однако квантовая физика способна объяснить многие из таких явлений. Ученые полагают, что их понимание квантовой физики углубится после открытия новых квантовых частиц, известных как дробные экситоны. Как показало исследование, опубликованное в журнале Nature, новые частицы ведут себя неожиданным образом и представляют собой своеобразный гибрид двух основных типов фундаментальных частиц — фермионов и бозонов, сообщает Phys.

По словам физиков, открытие нового вида квантовых частиц, названных дробными экситонами, значительно углубит понимание как квантовой, так и классической физики. Открытие ученых связано с явлением, известным как дробный квантовый эффект Холла, который основан на квантовом эффекте Холла, когда магнитное поле воздействует на материал с электрическим током, создавая боковое напряжение.

Квантовый эффект Холла, который возникает при очень низких температурах и сильных магнитных полях, демонстрирует, что боковое напряжение увеличивается по четким и отдельным шагам. В дробном квантовом эффекте Холла эти шаги становятся более необычными и увеличиваются на дробные величины при переносе части заряда электрона.

Физики создали структуру, используя два тонких слоя графена, разделенных изолирующим кристаллом нитрида бора. Эта структура позволила ученым контролировать движение электрических зарядов и создавать частицы, известные как экситоны.

После этого структуру подвергли воздействию магнитного поля, которое в миллионы раз сильнее глобального магнитного поля Земли. В результате физики впервые обнаружили новые частицы — дробные экситоны, обладающие необычными свойствами.

Все фундаментальные элементарные частицы делятся на две группы: фермионы и бозоны. Последние могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии, тогда как фермионы этого делать не могут. Исследование показало, что дробные экситоны обладают квантовыми свойствами как бозонов, так и фермионов, что делает их почти гибридом двух различных типов частиц.

По словам физиков, эти новые частицы имеют уникальные квантовые свойства. Ученые считают, что они могут улучшить методы хранения и обработки информации на квантовом уровне, что приведет к созданию более совершенных квантовых компьютеров и других технологий.

Теперь физики планируют изучить взаимодействие дробных экситонов с другими частицами и выяснить, возможно ли контролировать их поведение.