Частицы, обладающие уникальными свойствами, фермионы Майораны, были названы в честь итальянского физика Этторе Майораны, который теоретически обосновал возможность их существования. Фермионы отлично вписывались во многие существующие модели и в ближайшем будущем могли бы стать основой для построения сверхстабильных кубитов, ещё на шаг приблизив человечество к полнофункциональным квантовым компьютерам.

Впервые обнаружить фермионы удалось в 2017 году группе физиков из США и Китая. Для их наблюдения им пришлось использовать достаточно сложную двухслойную структуру, состоящую из ниобиевого сверхпроводника и топологического изолятора из сурьмы, висмута и теллурида хрома. Более простой способ их обнаружения смогли предложить физики из Массачусетского технологического института, поделившись результатами исследования в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Для своего эксперимента команда физиков использовала систему из золотых нанонитей толщиной около 4 нанометров со вкраплениями ферромагнетика, расположенных на сверхпроводящей ванадиевой подложке. В ходе сканирования зон, содержащих ферромагнетик при помощи туннельной микроскопии, исследователи обнаружили характерные пики сигналов, которые, согласно теории, могут генерироваться лишь парами фермионов Майораны. Эти пики возникают в, так называемых, запрещенных зонах, разделяющих уровни энергии, через которые проходят электроны в сверхпроводнике. Принято считать, что энергетические пики, фиксируемые в этих зонах, являются признаками пар частица-античастица.

Следующим этапом исследования фермионов является поиск способа их практического применения.

← Читайте нас в Facebook