ดูเหมือนว่าอนุภาคที่เป็นปฏิปักษ์ของมันเองจะทิ้งการ์ดโทรศัพท์ไว้ในวัสดุที่เป็นของแข็งในการสังเกตลายเซ็นของอนุภาคนั้น ซึ่งเป็นสาร Majorana fermion นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ฟิล์มบางๆ ของฉนวนทอพอโลยี ซึ่งนำไฟฟ้าที่ขอบของมัน แต่เป็นฉนวนภายใน ด้วยชั้นของตัวนำยิ่งยวด ซึ่งอิเล็กตรอนสามารถไหลได้โดยไม่มีความต้านทาน ในเค้กชั้นนี้ของวัสดุ นักวิจัยรายงานในวิทยาศาสตร์ 21 กรกฎาคม การนำไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามขนาดที่คาดหวังสำหรับ fermions ของMajorana นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Shoucheng Zhang จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “การทดลองออกมาตรงตามที่เราคาดการณ์ไว้
นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอิตาลี Ettore Majorana เสนอในปี 1937
ว่า fermions เหล่านี้อาจเป็นอนุภาคพื้นฐานชนิดใหม่ แทนที่จะมีปฏิปักษ์ที่มีประจุตรงข้าม เฟอร์มิออน Majorana ที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะเป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเอง นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่านิวตริโน ซึ่งเป็นอนุภาคเป็นกลางขนาดเล็กที่เคลื่อนตัวผ่านจักรวาล อาจเป็นอนุภาคของ Majorana fermions แต่ก็ไม่มีข้อพิสูจน์ที่แน่ชัด ในทางกลับกัน Majorana fermions เท่านั้นที่นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานอยู่ในรูปแบบของ “quasiparticle” ซึ่งเป็นการรบกวนภายในวัสดุที่มีลักษณะเหมือนอนุภาคเดียว แต่อันที่จริงเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่แบบรวมของอิเล็กตรอนจำนวนมาก แทนที่จะติดตามการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนแต่ละตัวในวัสดุ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการรบกวนนั้นเป็นอนุภาคของตัวเอง
การทดลองก่อนหน้านี้หลายครั้งได้พบร่องรอยของ Majorana fermions ( SN: 11/15/14, p. 8 ) แต่ผลลัพธ์ใหม่เผยให้เห็นด้านที่แตกต่างของควอซิเพิลที่เล่นโวหาร ซึ่งแตกต่างจาก fermions ของ Majorana ที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ สิ่งเหล่านี้คือ chiral ซึ่งหมายความว่าพวกมันเคลื่อนที่ไปตามขอบของชั้นวัสดุ 2 มิติในทิศทางเดียว เช่น รถยนต์ที่วิ่งวนในสนามแข่ง นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Taylor Hughes จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “แน่นอนว่าเท่าที่ chiral Majorana fermions ดำเนินไป นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนเพียงข้อเดียวที่ได้รับรายงาน”
นอกจากนี้ยังเป็นหลักฐานแรกของ Majorana fermion
ที่เคลื่อนที่เหมือนอนุภาคจริง แทนที่จะติดอยู่ที่เดียว หลักฐานก่อนหน้านี้สำหรับ quasiparticles ถูกพบในสายนาโนหนึ่งมิติ ซึ่ง Majorana fermion นั่งนิ่งที่ปลายแต่ละด้านของเส้นลวด เหมือนอนุภาคที่จับกับจุดใดจุดหนึ่งภายในวัสดุ
Majorana fermions ทิ้งร่องรอยไว้ในวัสดุ (ทำจากโครเมียม บิสมัท พลวง และเทลลูเรียมที่เคลือบด้วยไนโอเบียมที่มีตัวนำยิ่งยวด) โดยปรับแต่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์ผิดปกติของควอนตัม ในวัสดุแม่เหล็กบางชนิด ค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุชั้นบางๆ จะเปลี่ยนแปลงเป็นขั้นๆ เนื่องจากสนามแม่เหล็กขนาดเล็กจะแปรผัน โดยเพิ่มขึ้นและลดลงในการกระโดดในขนาดที่แน่นอน ลายเซ็นของ Majorana fermions คือการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นครึ่งหนึ่งจากขนาดปกติ เนื่องจาก Majorana fermion เป็นปฏิปักษ์ของตัวมันเอง Zhang กล่าว “ในความหมายที่คร่าวๆ มันคือครึ่งหนึ่งของอนุภาคปกติ” ซึ่งส่งผลให้กระโดดได้เพียงครึ่งเดียว
การตรวจจับลายเซ็นนี้เป็น “หลักฐานที่แน่ชัดเพียงอย่างเดียวว่ามี Majorana fermions” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Kang Wang นักฟิสิกส์เรื่องย่อที่ UCLA กล่าว เขากล่าวว่าคำใบ้ก่อนหน้านี้ของ Majorana fermions สามารถอธิบายได้ด้วยวิธีการอื่น
Ali Yazdani นักฟิสิกส์สสารควบแน่นจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันกล่าวว่า “พวกมันให้ผลลัพธ์ที่ดีและคมชัด” ขอแนะนำอย่างยิ่งว่า chiral Majorana fermions อยู่ที่นั่น แต่ “มีบางสิ่งที่ต้องตรวจสอบ” เช่นว่า Majorana fermions เดินทางบนขอบของวัสดุตามที่คาดไว้หรือไม่
ในที่สุด Majorana fermions อาจพบจุดประสงค์ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตัวอย่างเช่น Microsoft หวังที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมทอพอโลยี ( SN: 7/8/17, p. 28 ) ที่จะควบคุมคุณสมบัติที่ผิดปกติของอนุภาคเพื่อขัดขวางการแย่งชิงข้อมูลควอนตัมที่ละเอียดอ่อน
credit : greenremixconsulting.com greentreerepair.com gundam25th.com gunsun8575.com gwgoodolddays.com
