В певних умовах електрони, що мчаться по «шосе» в балістичних провідниках, можуть поводитися як нові типи частинок та проявляти непритаманні їм раніше властивості. Це відкриття знаменує новий етап у розвитку квантової фізики.
Зазвичай, електрони в напівпровідниках або металах рухаються та розсіюються, а також іноді зміщуються в одному напрямку під впливом напруги. Але в балістичних провідниках — в середовищі, що викликає незначний електричний питомий опір — рух електронів швидше нагадує автотрасу, по якій мчать машини. Перевага тут у тому, що вони не віддають тепло і мають властивості, яких немає у звичайної електроніки.
Такі балістичні провідники вже існують. Відкриття ж вчених з Кафедри фізики та астрономії Університету Піттсбурга демонструє можливість електронів в балістичних одновимірних каналах притягуватися один до одного. Дослідження опубліковане в журналі Science.
«Наше відкриття показує, що коли електрони притягуються один до одного, вони можуть утворювати пучки з двох, трьох, чотирьох та п'яти електронів, які буквально поводяться як нові типи частинок, нові форми електронної матерії», стверджує професор Джеремі Леві, один з авторів дослідження.
Він порівняв відкриття з тим, як кварки утворюють нейтрони та протони. І зазначив, що властивості нових частинок споріднені квантовій заплутаності, що лежить в основі квантових обчислень та передачі квантової інформації. На його думку, вченим вдалося зробити важливий крок до нового етапу розвитку квантової фізики.
«Під час першої квантової революції люди відкрили навколишній світ, який управляється законами квантової фізики. Це відкриття привело до розуміння періодичної таблиці, поведінки матеріалів та допомогло в розробці транзисторів, комп'ютерів, апаратів МРТ та інформаційних технологій. Тепер, у XXI столітті, ми дивимося на всі ці дивні передбачення квантової фізики, вивчаємо їх та використовуємо. Коли мова ж заходить про застосування, ми думаємо про квантові комп'ютери, квантову телепортацію, квантову комунікацію, квантові сенсори — ідеї, в яких діють властивості квантової природи речовини, раніше нам невідомі», - говорить Леві.
За матеріалами: Phys.org
