Крошечный "коллайдер" позволил ученым получить доказательства существования экзотических квазичастиц-энионов - «Наука и технологии»

Группа исследователей из университета Сорбонны, CNRS и Ecole Normale Superieure, Франция, создала крошечный специализированный "микроколлайдер", настолько малый, что за процессами, происходящими внутри него, можно наблюдать только при помощи электронного микроскопа. И при помощи этого устройства им удалось получить экспериментальные доказательства существования экзотических "двумерных" квазичастиц, называемых энионами (anyon).

Современная теория, именуемая Стандартной моделью физики элементарных частиц, предполагает существование двух основных типов элементарных частиц - бозонов и фермионов. Поведение и физика этих частиц описывается в трехмерном пространстве и на не самых низких для этих частиц энергетических уровнях. Все это оставляет достаточно пространства для возможности существования частиц других типов, включая и те, которые существуют в двух измерениях.

Одной из таких "двумерных" частиц является энион, который не относится ни к бозонам, ни к фермионам. Согласно теории, значение отрицательного электрического заряда, несомого энионом, меньше, чем значение заряда электрона, что делает энион заряженной частицей с самым маленьким электрическим зарядом. Кроме этого, поведение энионов является чем-то средним между поведением бозонов и фермионов.

Если фермионы отталкиваются друг от друга, а бозоны - притягиваются и могут объединяться группироваться, то у энионов наблюдается что-то среднее между отталкиванием и притягиванием. И именно это свойство сделало возможным работу миниколлайдера, о котором упоминалось чуть выше и о котором пойдет речь дальше.

Созданный учеными "микроколлайдер" физически состоит из нескольких слоев различных условно двумерных материалов, некоторые из которых выполняют роль электродов. Электрические поля, прикладываемые к этим электродам, и сильные внешние магнитные поля обуславливают то, что пространство внутри коллайдера можно считать квантовой жидкостью Холла, в среде которой текут электрические заряды.