Главная страница » Наука » Электрон не такой уж и элементарный

Опрос

Любите ли вы чебуреки?

 
 
 
Впервые экспериментально удалось продемонстрировать одновременное и независимое существование спинонов и орбитонов электронов. Обнаружение орбитонов может продвинуть наше понимание высокотемпературной сверхпроводимости и помочь в создании квантовых компьютеров.

В отличие от протонов и нейтронов, электрон не состоит из частиц. Но в пределах одномерных цепочек атомов он может вести себя так, будто состоит из трёх квазичастиц: холона, спинона и орбитона.

Из-за взаимодействия между электронами в подобных квазиодномерных структурах электроны, имеющие спин 1/2 и подчиняющиеся статистике Ферми — Дирака, начинают вести себя как квазичастицы со спином 0 и 1 — холоны и спиноны, подчиняющиеся статистике Бозе — Эйнштейна. Холон переносит только заряд и не переносит спин, в то время как спинон переносит только спин и не переносит заряд. Орбитон же, теоретически предсказанный около двадцати лет назад, является элементарным квантом орбитальной волны.

Электрон не такой уж и элементарный


Они видели живой орбитон :-). Слева направо: Йероен ван дер Бринк, Кшиштоф Вофельд и Торстен Шмит. (Фото Филипа Дера.)


Ранее уже удавалось добиться разделения электрона на две квазичастицы — холон и спинон. Теперь же, используя метод рентгеновского резонансного неупругого рассеяния (RIXS), физики воздействовали на специальный материал, в котором электроны наличествуют в одномерной цепочке атомов при очень низкой температуре. При изучении свойств такого материала под действием RIXS было установлено, что орбитоны распространяются через него независимо от спина их электрона, причём с разной скоростью.

Статья, посвящённая описанию орбитонов, опубликована в свежем выпуске журнала Nature. Её авторы — Джастин Шлаппа, Кшиштоф Вофельд, Кэцзинь Чжоу и др. физики из Германии, Швейцарии, Франции и Нидерландов — наблюдали орбитоны в изоляторе Мотта Sr2CuO3; по характеру это скорее металл, но при этом материал не проводит электричество из-за электрон-электронного взаимодействия. Применение RIXS позволило возбуждать электроны в атомах меди и одновременно отмечать расположение и конфигурацию спинов их электронов.

Замером спина и орбитального углового момента электронов команде г-жи Шлаппа удалось показать, что орбитон и спинон существуют одновременно, при этом передвигаются вдоль Sr2CuO3 с разной скоростью.

Изучение наконец-то экспериментально обнаруженных орбитонов представляет интерес хотя бы потому, что может пролить свет на давнее «недоразумение» с высокотемпературной сверхпроводимостью в ряде веществ, которую существующие теории объяснить не в состоянии. Кроме того, перенос информации между квантовыми точками по таким одномерным материалам может решить основную проблему квантовых компьютеров, а именно то, что квантовые состояния обычно разрушаются до того, как компьютер успевает провести вычисления. Если удастся реализовать передачу информации при помощи орбитонов и спинонов, двигающихся настолько быстро, что их трансфер от одной квантовой точки к другой занимает фемтосекунды, то, наверное, станет возможным построение настоящего квантового компьютера.


Подготовлено по материалам Nature News.
+18
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
#1
21-04-2012 11:27
 
2 500
 
Старожилы S.F.W.
0
umn

#2
21-04-2012 11:38
 
736
 
10 676
 
Журналюги
0
vsempohuy

#3
 
DjM
21-04-2012 11:58
 
9
 
1 434
 
Старожилы S.F.W.
0
квази квази квази
__________________________________________
Гнётся вереск к земле,
потемнел горизонт,
облака тяжелеют,
в них всё меньше просвета.
Ты сидишь на холме,
неподвижно, безмолвно,
все слова уже сказаны,
все песни допеты....

#4
21-04-2012 12:14
 
139
 
Старожилы S.F.W.
0
Без какой-нибудь "краткой истории времени" не разобраться.

Вообще пост странный. Как для людей, которые не в курсе всех этих дел - вводится сразу слишком много терминов без объяснений и вообще уныло выглядит.
Если пост для физиков, то как-то мало инфы, можно было бы ссылку на статью дать.

#5
21-04-2012 12:35
 
172
 
2 514
 
Журналюги
0
интересно понимает ли автор из своих постов хоть пару слов trollface
__________________________________________
Нефиг делать? Вот забавные игрулины:

#6
21-04-2012 13:33
 
544
 
Старожилы S.F.W.
0
noid_5
__________________________________________

#7
 
dralex
21-04-2012 13:49
 
2
 
25 740
 
Старожилы S.F.W.
0
vsempohuy

#8
21-04-2012 15:02
 
19 630
 
Старожилы S.F.W.
0
квантовый компьютер в е ближе
то фермионы увидели то орбитроны
а квантовые приставки будут???
__________________________________________
http://www.newstarter.prom.ua
Магазин "Стартер & Генератор" - Стартеры и генераторы на любые иномарки по хорошим ценам

#9
 
asas4
21-04-2012 21:18
 
Гости
0
............. noid_smile

#10
 
Quasar
21-04-2012 22:31
 
46
 
Старожилы S.F.W.
0
Квантовый компьютер создаётся не для приставок, его перспектива - ИИ.

#11
 
Linker
21-04-2012 23:30
 
3
 
1 132
 
Старожилы S.F.W.
0
Ого, не знал =)

#12
22-04-2012 00:14
 
400
 
5 336
 
Журналюги
0
4

#13
 
post
23-04-2012 03:50
 
564
 
Старожилы S.F.W.
0
Quasar, кремневый комп тоже не для игр создавался. так что будут квантовые и приставки и телефоны итд.
Орбитон был предсказуем, его рано или поздно должны были найти.

#14
23-04-2012 14:35
 
172
 
2 514
 
Журналюги
0
Цитата: Quasar
Квантовый компьютер создаётся не для приставок, его перспектива - ИИ.

Криптография
__________________________________________
Нефиг делать? Вот забавные игрулины:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
наверх