Rice Üniversitesi'ndeki fizikçiler ultra soğuk atomları ve tek boyutlu bir ışık kanalını kullandılar.
Elektronlar fermiyondur, antisosyaldir.Çalışmanın yazarları, birbirleriyle uzayı paylaşmayı reddeden kuantum parçacıklarını açıklıyor. Pauli dışarlama ilkesine göre, bir kuantum sisteminde iki veya daha fazla özdeş fermiyon aynı anda aynı kuantum durumunda olamaz.
Spinlerin ve yüklerin ayrılması bir tezahürdürtek boyutlu uzayda böyle bir karşılıklı isteksizlik. Fizikçiler Shinichiro Tomonaga ve Joaquin Luttinger, yaklaşık 60 yıl önce Luttinger sıvısı olarak bilinen 1 boyutlu elektron davranışının teorik bir modelini geliştirdiler, ancak şimdiye kadar etkiyi nicel olarak ölçmek neredeyse imkansızdı.
Bir spin dalgasının yaratılmasıyla deneyin modeli(benzer şekilde bir yük dalgası için). Bir lazer ışını (sol üstte), telde ya dönüşü ya da yükü aktaran toplu dalgalar oluşturur. Spin yukarı (mavi) veya aşağı (kırmızı) işaret etmelidir ve zıt spinli atomlar doğal olarak kendilerini değişen bir düzende (üst sıra) düzenlerler. Dalga, art arda komşu değerleri değiştirerek dönüşü aktarır. Örnek: Ella Maru Studio, R. Hulet, Rice University
Kuantum simülatörleri kuantum kullanıratomlar, iyonlar veya moleküller gibi gerçek nesnelerin özellikleri, geleneksel bilgisayarlarla çözülmesi zor veya imkansız olan problemleri çözmek için. Rice Üniversitesi'nin döndürme yükü simülatöründe, ultra soğuk lityum atomları elektronların yerini alır ve ışık kanalı tek boyutlu bir teldir.
Bir elektron diğeriyle çarpıştığında,ikincisini daha yüksek bir enerji durumuna getiren enerjiyi aktarır. Bilim adamları, 3 boyutlu bir malzemede, heyecanlı bir elektron taşınır, bir şeyle çarpışır, bir miktar enerji kaybeder, başka bir şeyle çarpışmak için yeni bir yöne uçar vb.
Telin tek boyutlu uzayında hareketkolektif: bir elektrona "bastığınızda", bir sonrakine baskı aktarır ve bu böyle devam eder. Tomonaga ve Luttinger, spin uyarma dalgalarının şarj dalgalarından daha yavaş hareket edeceğini öngördü. Deneysel veriler, Luttinger sıvısı için modern hesaplamaların tahminleriyle tam olarak eşleşen dalga yayılma hızlarıyla bu teoriyi doğruladı.
Araştırmacılar, spin ve yükün ayrılmasını gözlemledikatı hal malzemelerde, ancak bunu net veya ölçülebilir bir biçimde görmediler. Deneyimiz, neredeyse kesin bir teori ile karşılaştırılabilecek nicel ölçümlerin elde edildiği ilk deneydir.
Randy Hewlett, Rice Üniversitesi fizikçisi ve çalışmanın ortak yazarı
Çalışmanın yazarları, sonuçların olmadığını not eder.sadece teorik değil, aynı zamanda pratik. Mikro devrelerin hacmindeki sürekli azalma, tek boyutlu uzaya yakın tellerin oluşturulmasına yol açar, bu da kuantum etkilerinin bu tür cihazların çalışmasını etkilemeye başlayacağı anlamına gelir. Ayrıca araştırma, bilgileri eşevrelilik içermeyen kübitlerde kodlayacak topolojik kuantum bilgisayarlar için teknolojinin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.
Daha fazla oku:
Japonlar akıntıdan sonsuz enerji elde etmek için okyanusa dev bir türbin attılar.
Japonya'dan gökbilimciler galakside bilinmeyen bir yapı buldular
Araştırmacılar Antarktika nehrinde 'gizli' bir ekosistemi filme aldı