Um passo em direção à mecânica quântica: uma nova classe de partículas

Ben Wicks/Unsplash

Uma equipe de cientistas da Universidade Brown descobriu uma nova classe de partículas quânticas que se comportam de maneiras inesperadas.

Partículas subatômicas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, passar por obstáculos sólidos e até mesmo se comunicar instantaneamente através de grandes distâncias. Recentemente, um grupo de cientistas descobriu uma nova categoria chamada Incentivos de pontuação.

“Nossas descobertas mostram Nova turma As partículas quânticas não carregam uma carga elétrica geral, mas seguem estatísticas quânticas únicas", explicou Li Jia, citando Alerta Yurik.

“A parte mais emocionante é que esta descoberta abre uma nova gama de fases quânticas da matéria, levantando novos desafios para pesquisas futuras, ajudando-nos a aprofundar a nossa compreensão da física fundamental e abrindo novas possibilidades para a computação quântica do sexo”, acrescentou.

A descoberta gira em torno de um método chamado Efeito Hall Quântico Fracionárioque se baseia no clássico efeito Hall, onde um campo magnético é aplicado a um material através de uma corrente elétrica para produzir uma tensão transversal.

O efeito Hall quântico, que ocorre em temperaturas extremamente baixas e campos magnéticos elevados, mostra que esta tensão transversal aumenta em saltos distintos e separados. No efeito Hall quântico fracionário, as etapas ficam ainda mais exóticas, pequeno aumento – A parte que carrega a carga de um elétron.

Durante o experimento, os especialistas construíram uma estrutura composta por duas camadas de grafeno separadas por um cristal hexagonal isolante de nitreto de boro, o que permitiu à equipe controlar cuidadosamente o movimento das cargas elétricas e criar partículas chamadas excitons.

Os físicos então expuseram o sistema a campos magnéticos milhões de vezes mais fortes que os da Terra, revelando Excitação fracionária com comportamento incomum.

Embora as partículas elementares possam ser divididas em duas categorias (bósons e férmions), os excitons fracionários não se enquadram perfeitamente em nenhuma das categorias. Durante o curso do experimento, seu comportamento mostrou tendências de ambos e pode ser descrito como uma mistura de ambos.

“Este comportamento inesperado sugere que os excitons fracionários podem representar uma classe inteiramente nova de partículas com propriedades quânticas únicas”, disse o pesquisador Naiyuan Zhang, que contribuiu para o desenvolvimento do artigo científico publicado recentemente na revista Nature.

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