Физики расщепили электрон

Электроны являются одними из фундаментальных строительных блоков природы и в изолированном виде неделимы. Тем не менее, это правило, похоже, не соблюдается при их контакте. Как имеющие одинаковый заряд частицы, они отталкивают друг друга и нуждаются в изменении пути своего движения, чтобы не сближаться. В обычных металлах такие процессы вносят небольшие возмущения в поведение электронов. Однако, если их поместить в очень узкий проводник, описанные эффекты усиливаются – разойтись становится сложнее. В 1981 году физик Дункан Хэлден (Duncan Haldane) высказал гипотезу, согласно которой подобные условия плюс низкая температура приведут к делению магнетизма и заряда электронов на частицы нового типа – спиноны и холоны.

Задачей стала необходимость ограничить электроны в "квантовом проводнике" - поднести его достаточно близко к обычному металлу, чтобы электроны из него "прыгнули" посредством квантового туннелирования в проводник. Наблюдая за тем, как интенсивность прыжков меняется с приложенным магнитным полем в процессе эксперимента, команда физиков из Кэмбриджского и Бирмингемского университетов зафиксировала разделение электрона на входе квантового проводника. Условия проведения включали размещение ряда проводников над ровным облаком электронов. Ученые выявили отчетливые индивидуальные признаки двух новых предсказанных частиц.

Доктор Крис Форд (Chris Ford) из Лаборатории Кавендиша Кэмбриджского университета объясняет: "Квантовые проводники широко применяются при соединении квантовых "точек", которые в будущем будут фундаментом квантовых компьютеров. Поэтому понимание их свойств невозможно переоценить, также как построение более полных теорий сверхпроводимости и проводимости полупроводников вообще. Открытия могут привести к революции в компьютерной технике". Профессор Энди Скофилд (Andy Schofield) из Школы физики и астрономии Бирмингемского университета вторит коллеге: "Возможность контролировать поведение отдельного электрона отвечает революционным возможностям в создании полупроводниковой техники – дешевых компьютеров, iPod и тому подобного. Сможем ли мы контролировать так же эффективно новые частицы, покажет время".