Дослідницька група на чолі з професорами факультету фізики та астрономії Піттсбурзького університету оголосила про відкриття нового електронного стану речовини.
Джеремі Леві, видатний професор фізики конденсованих середовищ, і Патрік Ірвін, науковий співробітник, є співавторами статті «Ряд провідності Паскаля в балістичних одномірних каналах LaAIO3/SrTiO3». Дослідження зосереджено на вимірах в одномірних провідних системах, в яких електрони переміщуються без розсіювання групами по два або більше одночасно, а не окремо.
"Зазвичай електрони в напівпровідниках або металах рухаються і розсіюються, і в кінцевому підсумку дрейфують в одному напрямку, якщо подати напругу. Але в балістичних провідниках електрони рухаються більше як автомобілі на шосе. Перевага в тому, що вони не виділяють тепло і можуть використовуватися способами, які сильно відрізняються від звичайної електроніки. Дослідники до нас досягли успіху в створенні такого роду балістичного провідника ", - пояснює Джеремі Леві.
«Відкриття, яке ми зробили, показує, що коли електрони можуть притягуватися один до одного, вони можуть утворювати групи з двох, трьох, чотирьох і п'яти електронів, які буквально поводяться як нові типи частинок, нові форми електронної речовини».
Він порівняв результати з тим, як кварки зв'язуються разом, утворюючи нейтрони і протони. Важливим ключем до розкриття нового питання було визнання того, що ці балістичні провідники відповідали послідовності всередині трикутника Паскаля.
"Якщо ви подивитеся в різних напрямках на трикутники Паскаля, ви побачите різні числові патерни, і один з паттерів був 1, 3, 6, 10, 15, 21. Це послідовність, яку ми помітили в наших даних, тому вона стала підказкою про те, що насправді відбувається. Відкриття зайняло у нас деякий час, щоб зрозуміти, але це було тому, що ми спочатку не розуміли, що ми дивимося на частинки, що складаються з одного електрону, двох електронів, трьох електронів тощо. Якщо ви об'єднаєте все це разом ви отримаєте послідовність 1,3,6,10. "
Леві, який також є директором Піттсбурзького квантового інституту, зазначив, що нові частинки мають властивості, пов'язані з квантовою заплутаністю, і потенційно можуть бути використані для квантових обчислень і квантового перерозподілу. Він сказав, що відкриття - це захоплююче просування до наступного етапу квантової фізики.
"Під час першої квантової революції люди виявили, що світ навколо них в основному регулювався законами квантової фізики. Це відкриття призвело до розуміння періодичної таблиці, поведінки матеріалів і допомогло в розробці транзисторів, комп'ютерів, МРТ-сканерів і створення інформаційних технологій ".
"Зараз, у 21 столітті, ми дивимося на всі дивні передбачення квантової фізики, розгортаємо їх і використовуємо їх. Коли ви говорите про додатки, ми думаємо про квантові обчислення, квантову телепортацію, квантові комунікації, квантове зондування... це ідеї, які використовують властивості квантової природи матерії, які були проігноровані раніше ".