Физики из Университета Райса использовали ультрахолодные атомы и одномерный световой канал для
전자는 페르미온, 반사회적이 연구의 저자들은 서로 공간 공유를 거부하는 양자 입자를 설명합니다. 파울리 배타 원리에 따르면 양자 시스템에서 둘 이상의 동일한 페르미온은 동시에 동일한 양자 상태에 있을 수 없습니다.
스핀과 전하의 분리는 현상입니다.1차원 공간에서 그러한 상호 혐오. 물리학자인 Shinichiro Tomonaga와 Joaquin Luttinger는 약 60년 전에 Luttinger 액체로 알려진 1차원 전자 거동의 이론적 모델을 개발했지만 지금까지 그 효과를 정량적으로 측정하는 것은 거의 불가능했습니다.
스핀파 생성 실험 모델(전하 파동과 유사). 레이저 빔(왼쪽 상단)은 스핀이나 전하를 전달하는 집합적인 파동을 와이어에 생성합니다. 스핀은 위쪽(파란색) 또는 아래쪽(빨간색)을 가리켜야 하며 반대 스핀을 가진 원자는 자연스럽게 교대로 배열됩니다(맨 위 줄). 웨이브는 스핀을 전달하여 인접 값을 연속적으로 변경합니다. 일러스트: Ella Maru Studio, R. Hulet, Rice University
양자 시뮬레이터는 양자를 사용합니다.기존 컴퓨터로는 풀기 어렵거나 불가능한 문제를 해결하기 위해 원자, 이온 또는 분자와 같은 실제 물체의 속성. Rice University의 스핀 전하 시뮬레이터에서 극저온 리튬 원자가 전자를 대체하고 광 채널은 1차원 와이어입니다.
한 전자가 다른 전자와 충돌할 때후자를 더 높은 에너지 상태로 만드는 에너지를 전달합니다. 3D 물질에서 여기된 전자는 멀리 옮겨지고, 무언가와 충돌하고, 약간의 에너지를 잃고, 다른 것과 충돌하기 위해 새로운 방향으로 날아가는 등의 작업이 과학자들에 의해 설명됩니다.
와이어의 1차원 공간에서 움직임은집합체: 한 전자를 "누르면" 다음 전자로 압력을 전달하는 식입니다. Tomonaga와 Luttinger는 스핀 여기파가 전하파보다 느리게 이동할 것이라고 예측했습니다. 실험 데이터는 파동 전파 속도가 Luttinger 유체에 대한 현대 계산의 예측과 정확히 일치하여 이 이론을 확인했습니다.
연구원들은 스핀과 전하의 분리를 관찰했습니다.고체 상태의 물질에서 그들은 그것을 명확하거나 정량화할 수 있는 형태로 보지 못했습니다. 우리의 실험은 실제로 거의 정확한 이론과 비교할 수 있는 정량적 측정값을 얻은 첫 번째 실험입니다.
Randy Hewlett, 라이스 대학교 물리학자이자 이 연구의 공동 저자
작업의 저자는 결과가이론적일 뿐만 아니라 실용적이기도 하다. 미세 회로의 부피가 지속적으로 감소하면 1차원 공간에 가까운 와이어가 생성되며, 이는 양자 효과가 이러한 장치의 작동에 영향을 미치기 시작할 것임을 의미합니다. 또한, 이 연구는 결맞음이 없는 큐비트로 정보를 인코딩할 위상 양자 컴퓨터 기술 개발에 도움이 될 것입니다.
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