Kuka tahansa

Kuka tahansa
Yhdiste:	Kvasihiukkanen
Teoreettisesti perusteltu:	Vuonna 1977 ryhmä teoreettisia fyysikoita Oslon yliopistosta, jota johtivat Jon Magne Leinaas ja Jan Mirheim.
Löytyi:	Vuonna 2005 ryhmä Stony Brookin yliopiston fyysikoita rakensi kvasihiukkasinterferometrin , jolla Vladimir Goldman ja hänen kollegansa tunnistivat useita tapahtumia, jotka aiheuttivat minkä tahansa häiriön . [yksi]

Anioni ( eng. Anyon ) on hiukkasten tyyppi, joka esiintyy kaksiulotteisissa järjestelmissä ja jotka ovat yleistys fermionin ja bosonin käsitteistä .

Teoreettinen perustelu

Vuonna 1977 Oslon yliopiston teoreettisten fyysikkojen ryhmä , jota johtivat Jon Magne Leinaas ja Jan Mirheim, osoitti, että perinteinen hiukkasten jako fermioneihin ja bosoneihin ei päde teoreettisiin hiukkasiin, jotka ovat olemassa kahdessa ulottuvuudessa. Tällaisilla hiukkasilla voi olla useita odottamattomia ominaisuuksia. Frank Wilczek ehdotti vuonna 1982 heille nimeä anyons ( englanniksi any - any). [2] [3]

Bertrand Halperin Harvardin yliopistosta on osoittanut mihin tahansa liittyvän matemaattisen laitteen hyödyllisyyden selitettäessä joitain osakvantti-Hall- ilmiöitä . Vuonna 1985 Frank Wilczek, Dan Arovas ja Robert Schrieffer testasivat tätä väitettä tarkoilla laskelmilla ja osoittivat, että näissä järjestelmissä olevat hiukkaset ovat todellakin mitään.

Kokeellinen vahvistus

Vuonna 2005 ryhmä Stony Brookin yliopiston fyysikoita rakensi kvasihiukkasinterferometrin , jolla Vladimir Goldman ja hänen kollegansa tunnistivat useita tapahtumia, jotka aiheuttivat minkä tahansa häiriön . [1] Sähkökenttiä käyttäen ne muodostivat ohuen levyn, jota ympäröi rengas magneettikenttään asetetun puolijohteen pinnalle. Kvasihiukkasia, joiden varaus on yhtä suuri kuin kaksi viidesosaa elektronin varauksesta, syntyy levyn sisällä ja kolmasosa renkaassa. Saatujen tietojen analyysi vahvisti, että kvasihiukkaset renkaassa ja levyn sisällä voivat syntyä vakaasti ja kadota vain tietyn määrän ryhmissä, eli ne noudattavat minkä tahansa tyyppisiä tilastoja.

Vuonna 2020 N. Bartholomew ym. Higher Normal Schoolista kaksiulotteisessa GaAs/AlGaAs-heterorakenteessa suoritetussa kokeessa määrittelivät anionien välitilastot mittaamalla sähkövirtojen korrelaation kolmannen kosketuksen kautta anionien törmäysten aikana elektronikaasu kahdesta pistekoskettimesta [4] . $\theta ={\frac {\pi }{3))$

Puolijohdetekniikan kehitys , nimittäin ohuiden kaksiulotteisten kerrosten, esimerkiksi grafeenilevyjen , kerrostaminen luo mahdollisuudet käyttää minkä tahansa ionien ominaisuuksia elektroniikassa.

Matemaattinen laite

Kolmiulotteisessa (tai useammassa) avaruudessa hiukkaset jaetaan tiukasti fermioneihin ja bosoneihin sen mukaan, mitä tilastoja ne noudattavat: fermionit - Fermi-Dirac -tilastot , bosonit - Bose-Einsteinin tilastot . Kvanttifysiikan kielellä tämä on muotoiltu monihiukkasten tilojen käyttäytymiseksi, kun hiukkaset korvataan. Esimerkiksi kahden hiukkasen tilassa meillä on ( Dirac-merkinnällä ):

$\left|\psi _{1}\psi _{2}\right\rangle =+\left|\psi _{2}\psi _{1}\right\rangle$ - bosoneille
$\left|\psi _{1}\psi _{2}\right\rangle =-\left|\psi _{2}\psi _{1}\right\rangle$ - fermioneille

Kaksiulotteisissa järjestelmissä voidaan kuitenkin havaita kvasihiukkasia , jotka seuraavat jakaumaa, joka vaihtelee jatkuvasti Fermi-Dirac- ja Bose-Einstein-tilastojen välillä:

\left|\psi _{1}\psi _{2}\right\rangle =e^{i\,\theta }\left|\psi _{2}\psi _{1}\right\ alue

missä on reaaliluku . Osoitteessa , meillä on Fermi-Diracin tilastot ja osoitteessa , meillä on Bose-Einsteinin tilastot . Siinä tapauksessa kuitenkin saadaan jotain muuta, nimeltä anyon. $\theta$ $\theta=\pi$ $\theta =2\pi$ $\pi <\theta <2\pi$

Voidaan myös esitellä käsite anionin spinistä vertaamalla sitä : $s$ $\theta$

\theta =2\pi s

Anyoneja kuvataan tilastolla nimeltä Braid Statistics , koska se liittyy punosteoriaan .

Katso myös

plekton

Muistiinpanot

↑ 1 2 Laughlin-kvasihiukkasinterferometrin toteutus: Murtolukutilastojen havainnointi Physical Review, Phys. Rev. B 72, 075342 (2005)
↑ Frank Wilczek kenestä tahansa ja niiden roolista suprajohtavuudessa
↑ Vilcek, F. Enions // Tieteen maailmassa . 1991. Nro 7. S. 14–22.
↑ H. Bartolomei, M. Kumar, R. Bisognin et ai. Murtolukutilastot kaikissa törmäyksissä // Tiede , 10. huhtikuuta 2020: Voi. 368, numero 6487, s. 173-177

Kirjallisuus

Steven Duplij , Warren Siegel , Jonathan Bagger , Concise Encyclopedia of Supersymmetry, Springer, 2005 ja Google-kirjoissa: Concise Encyclopedia of Supersymmetry

Linkit

Kvasihiukkaset ei-Abelin tilastoilla // Igor Ivanov, 8. lokakuuta 2009
Kvanttilaittomuus. Poikkeukselliset hiukkaset (linkki ei saatavilla)
Anyons for Quantum Computing (linkki ei saatavilla)
Hiukkasten suora havainnointi murto-osatilastoilla kaksiulotteisessa järjestelmässä (linkki ei käytettävissä)

Kvasihiukkaset ( Luettelo kvasihiukkasista )
Perus	magnon Phonon Roton Plasmon alkuluku Elektroni Reikä Orbiton Fluctuon Phazon Holonia ja spinonia Quasimomonopol
Komposiitti	Dropleton Kokeilla polariton Polaron Biroton cooper pariskunta exciton Vanier - Motta Frenkel Biexciton Soliton FK-soliton Solitonit plasmassa Ioni-ääni Magnetoakustinen Langmuir Soliton Davydova
Luokitukset	Fermions Bosonit Anyons Hypoteettinen : Plectons