Доказано существование частицы со свойствами материи и антиматерии

​Обнаружена элементарная частица, сочетающая свойства материи и антиматерии. Она была предсказана итальянцем Этторе Майораной около 80 лет назад и стала называться майорановским фермионом.

Как сообщает Вести.Ru, много лет в поисках фермиона не было прогресса, пока в 2001 году российский физик Алексей Китаев не предположил, что в особых условиях он может появляться на обоих концах сверхпроводящей проволоки. Частица должна возникать под действием некоторых типов сверхпроводимости, когда материал передаёт электричество практически без потерь, и сохранять стабильность, если проволока не слишком короткая.

Согласно современным представлениям, материя и антиматерия при встрече уничтожают друг друга. Поэтому для существования фермион Майораны должен быть очень стабильным, а противоположные свойства составных частей должны делать его нейтральным, что приводит к слабому взаимодействию с окружающей средой, поэтому его так трудно обнаружить. В 2012 году команда из Делфтского технологического университета (Нидерланды) заявила, что ей удалось мельком зарегистрировать фермион во время эксперимента с индуцированной сверхпроводимостью в проводнике антимонида индия.

Затем Али Яздани из Принстонского университета и его коллеги решили найти более весомые доказательства. Они предложили искать частицы в материалах, которые помимо сверхпроводимости обладают магнитными свойствами, а для непосредственного наблюдения использовать сканирующий туннельный микроскоп. Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Science.

В качестве основы учёные использовали сверхчистый кристалл свинца, чьи атомы выстраиваются в идеально ровные линии. Затем исследователи поместили на полученную рифлёную подложку из свинца атомы железа, которые также выстроились в нити шириной в один атом и толщиной в три атома. Полученную пластину с нитями физики поместили в специальную систему, охлаждающую материал до -272 градусов по Цельсию.

После двух лет кропотливой работы учёные сумели визуализировать распределение электрически нейтрального сигнала по всей длине железной нити. На полученной карте хорошо видно, что сигнал проявляется только на концах провода, что подтверждает прогноз Китаева.

«Тот факт, что сигнал существует только на краю и есть ключевое доказательство, — объясняет Яздани. — Если бы он оказался где-то ещё, то можно было говорить о других причинах». Ожидается, что изучение свойств фермиона поможет сделать новый шаг вперёд в области квантовых вычислений.

Сегодня в СМИ
  • Лента новостей
  • Картина дня
Самое читаемое
Загрузка...
Документальный канал