Предложен новый эксперимент для обнаружения неуловимых квазичастиц

Речь идет об энионах (anyon), гипотетических квазичастицах, предложенных группой физиков в 1977 г. Они были введены, поскольку выполненные вычисления показали, что традиционное деление частиц на фермионы и бозоны не применимо для теоретических частиц, существующих в двумерном пространстве. Квантовая статистика энионов является интерполяцией между квантовыми статистиками бозонов и фермионов.

Физики из Университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене разработали новый эксперимент, который должен показать возможность создания и детектирования энионов.

«Они были бы своего рода недостающей связью между двумя сортами фундаментальных частиц, - сказал д-р Тассило Кайльманн (Tassilo Keilmann) из LMU. – В соответствии с законами квантовой физики, энионы должны существовать, но до сих пор их нельзя было обнаружить экспериментально».

В предложенном эксперименте обычные атомы захватываются оптической решеткой. Проведенные вычисления показали, что можно манипулировать взаимодействиями между атомами в решетке таким способом, чтобы создать и обнаружить энионы. В противоположность поведению фермионов и бозонов экзотическая статистика энионов должна была бы непрерывно изменяться между конечными точками, определяемыми двумя традиционными квантовыми статистиками.

«Эти новые квантовые частицы должны быть способны совершать скачок между узлами оптической решетки, - говорит д-р Кайльманн. – Более важно то, что они и их квантовая статистика могла бы быть непрерывно регулируемая в течение эксперимента». В этом случае может быть даже реальным превращение бозонов в энионы, а затем превращение их в фермионы. Такой переход был бы эквивалентен новому «статистически наведенному квантовофазовому переходу» и позволил бы использовать энионы в квантовых компьютерах. «Мы показали первый практический путь для определения энионов, - сказал д-р Кайльманн. – Экспериментаторы будут в состоянии реализовать установку, которая уже находится в процессе разработки».