กระแสไฟฟ้าที่ปลายลวดหนาอะตอมได้นำนักฟิสิกส์เข้าใกล้การยืนยันการมีอยู่ของ Majorana fermions อีกขั้น อนุภาคที่เสนอเมื่อ 77 ปีที่แล้วซึ่งเป็นปฏิปักษ์ของพวกมันเองการทดลองใหม่นี้ ซึ่งอธิบายไว้ในScience เมื่อวันที่ 2 ตุลาคม ไม่ได้พิสูจน์อย่างแน่ชัดว่าอนุภาคเหล่านี้มีอยู่จริง แต่ให้หลักฐานที่น่าสนใจซึ่งช่วยเสริมการค้นพบจากการวิจัยครั้งก่อนLeo Kouwenhoven นักฟิสิกส์จาก Delft University of Technology ในเนเธอร์แลนด์ กล่าวว่า “หลักฐานเพียงพอสำหรับการจับกุม แต่ไม่ใช่สำหรับโทษประหารชีวิต หากได้รับการยืนยัน อนุภาคที่แปลกใหม่เหล่านี้สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์เอาชนะอุปสรรคสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้
ในปี 1937 นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Ettore Majorana
เสนอการมีอยู่ของอนุภาคที่เป็นคู่ของปฏิสสารด้วย (อนุภาคย่อยของอะตอมอื่น ๆ มีปฏิปักษ์แยกจากกัน เช่น อิเล็กตรอนและโพซิตรอน) นักฟิสิกส์บางคนหวังว่านิวตริโน ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่แทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสสาร
ราวปี 2543 นักฟิสิกส์ตระหนักว่าอาจมีอนุภาคมายานาอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งอาจปรากฏบนพื้นผิวของวัสดุบางชนิด ซึ่งแตกต่างจากอิเล็กตรอน นิวตริโน และอนุภาคที่คุ้นเคยอื่นๆ ที่สามารถมีอยู่ในสุญญากาศ อนุภาคนี้จะเป็นผลผลิตจากสิ่งแวดล้อมของมัน ซึ่งเกิดจากพฤติกรรมโดยรวมของอิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ
และถึงแม้จะเป็นปฏิปักษ์ของตัวมันเอง อนุภาคพิเศษนี้จะไม่เป็นเฟอร์เมียน อันที่จริง มันไม่เหมาะกับนักฟิสิกส์ประเภทใดประเภทหนึ่งที่ใช้จำแนกอนุภาคของอะตอม: เฟอร์มิออน (เช่น โปรตอน ควาร์ก และอิเล็กตรอน) หรือโบซอน (เช่น ฮิกส์) Joel Moore
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจาก University of California, Berkeley กล่าวว่า “Majorana ในสสารควบแน่นมีความละเอียดอ่อนและแปลกใหม่กว่า
Majorana neutrino มาก
ในปี 2555 ทีมงานของ Kouwenhoven ได้รายงานการวัดครั้งแรกของลายเซ็นที่คาดการณ์ไว้ของอนุภาค Majorana: กระแสไฟฟ้าที่พุ่งขึ้นภายในเส้นลวดนาโนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษที่แรงดันศูนย์ ( SN: 5/19/12, p. 11 ) การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าอนุภาค Majorana คู่หนึ่งก่อตัวขึ้นบนเส้นลวด หนึ่งอนุภาคที่ปลายแต่ละด้าน แต่นักวิจัยไม่สามารถแสดงได้อย่างแน่ชัดว่าสัญญาณมาจากไหน
การทดลองใหม่นี้นำโดย Ali Yazdani นักฟิสิกส์ของพรินซ์ตัน ใช้ลวดรูปซิกแซกของอะตอมของเหล็กที่ฝังอยู่บนคริสตัลของตะกั่วที่แช่เย็น ที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ การตั้งค่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวด โดยจะดึงอิเล็กตรอนไปรอบๆ โดยไม่มีความต้านทาน นักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังสูงสูง 2 ชั้นเพื่อสร้างภาพอิเล็กตรอนในเส้นลวด เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ระหว่างปลายกล้องจุลทรรศน์กับตัวนำยิ่งยวด นักวิจัยตรวจพบกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ปลายด้านหนึ่งของเส้นลวด ซึ่งน่าจะเป็นบัตรโทรศัพท์ของอนุภาค Majorana คู่หนึ่ง
“นี่เป็นครั้งแรกที่มีการสังเกตอนุภาค Majorana” Yazdani กล่าว มัวร์จะไม่ไปไกลขนาดนั้น แต่กล่าวว่าอนุภาค Majorana เป็น “คำอธิบายที่สมเหตุสมผลมากสำหรับสิ่งที่พวกเขาเห็น สิ่งนี้ไปไกลกว่าการทดลองของ Delft อย่างมาก”
สำหรับ Kouwenhoven การศึกษาทั้งสองร่วมกันนั้นเทียบเท่ากับการถ่ายภาพสิ่งที่ดูเหมือนอนุภาค Majorana แต่เพื่อพิสูจน์ว่าอนุภาคมีอยู่จริง “คุณต้องรับ DNA ของมัน” เขากล่าว “และยังไม่ได้ตรวจ DNA” เขากล่าวว่าการทดสอบจะต้องมีการจัดการและเคลื่อนย้ายอนุภาคเพื่อแสดงความเป็นคู่ของอนุภาคกับปฏิปักษ์
การขาดการยืนยันการทดลองไม่ได้หยุด Microsoft และหน่วยงานให้ทุนสนับสนุนจากการวิจัยเพื่อรวมอนุภาค Majorana เข้ากับอุปกรณ์ นักฟิสิกส์หลายคนมองว่า Majoranas เป็น qubit ในอุดมคติ ซึ่งเป็นหน่วยประมวลผลพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม ศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่จะทำได้ดีกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของ qubits ในการรักษาสถานะควอนตัมที่เปราะบาง โดยที่พวกมันมีค่า 1 และ 0 พร้อมกัน ( SN: 5/31/14, p. 10 ) ตามทฤษฎีแล้ว ระยะห่างระหว่างอนุภาค Majorana ที่จับคู่กันควรทำให้สถานะควอนตัมของอนุภาคมีความเสถียรเป็นพิเศษ
credit : tinyeranch.com austinyouthempowerment.org anonymousonthe.net millstbbqcompany.net brucealmighty.net stopcornyn.com bostonsceneparty.com sjcluny.org kubeny.org felhotarhely.net
