Todas las partículas en la naturaleza pertenecen a una de dos clases,
los bosones o fermiones.
En la naturaleza, esta dicotomía se mantiene firme.
Pero la matemática revela la línea divisoria de ser un espacio donde se gradúa partículas pueden existir como algo entre los bosones y fermiones, tanto como cualquier matiz de color verde ocupa un lugar en el espectro de color amarillo-azul.
Anyons en una red óptica se prevé que presentan una firma característica en la distribución de la densidad (colores del arco iris curva). Esta distribución se puede medir directamente en los experimentos, proporcionando así una herramienta para golpear a la detección inequívoca de anyons. La inserción es un ejemplo de salto condicional de los átomos en una red.Imagen: Nature Publishing Group, Londres
En 1982 el físico Frank Wilczek, dio a estas partículas intersticial anyon el nombre.
Anyons nunca se han creado, pero un investigador de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich cree que puede traer al mundo observable.
LMU teórico Tassilo Keilmann ha desarrollado un diseño experimental para llevar a cabo anyons de la madera con la ayuda de los átomos fríos y láser.
"Estamos creando partículas artificiales"
"En el contexto de los átomos fríos, hay una ventaja única en la que se puede manipular la anyons uno por uno, por lo que se puede manipular todo:" Aquí, "frío" es del orden de 10 -10 grados Kelvin.
La manipulación de partículas, uno por uno es casi un requisito si usted está tratando de dividir la diferencia entre los bosones y fermiones, ya que lo que distingue el uno del otro es si las partículas son físicamente pueden congregarse en el mismo espacio.
Los fermiones son partículas con la mitad-número entero
(spin ½ o espín 3 / 2, por ejemplo).
Dos o más fermiones idénticos no pueden coexistir en el mismo espacio.
Por ejemplo, dos electrones con sus dos vueltas hacia arriba se les prohíbe ocupar el mismo nivel de energía alrededor de un núcleo atómico.
Bosones idénticos, por el contrario, se les amontonan en el mismo espacio. Fotones y otras partículas con espín entero (de espín 1, spin 2) se encuentran en la familia bosón.
Si los bosones son los bosones y fermiones son fermiones y los dos nunca se encontrarán, entonces su identidad debe ser totalmente independiente de cualquier situación que ponerlos.
Sin embargo, una prueba matemática muestra que en los sistemas de una o dos dimensiones, se puede manipular la situación de una manera que saca los bosones en el territorio de fermiones.
Diseño experimental Keilmann apuesta por una red óptica - una red de rayos láser.
Partículas, se encuentran en los espacios entre los límites de láser como los huevos en una caja de huevos.
Dependiendo de la intensidad de la luz láser, las partículas tienen un tiempo más fácil o más difícil entrar y salir, y así puedan reunirse o aislar.
"Por un cartón de huevos poco profundas, los huevos todavía puede rodar incluso cuando chocan entre sí".
"Pero una vez que hacen el cartón de huevos lo suficientemente profundo que termina con un huevo por bien".
La idea es la creación de la caja de huevos óptico con algún tipo de acuerdo bosón prescrito, el uso de un láser para darles un poco de energía, y el reloj para ver cuál de ellos saltan de su propio bienestar a un bien distinto.
La energía que se les da no es suficiente para saltar sobre el límite de energía por el láser, lo que significa que tendrá que hacer un túnel a través de la barrera para llegar a otro sitio.
En los sistemas de la mecánica cuántica, un túnel que pasa de vez en cuando, y no es gran cosa.
Sin embargo, un túnel por lo general no depende de lo que está en el otro lado de la barrera.
Una vez excitado por un láser, el bosón puede saltar a un pozo vacío, o se puede saltar a uno que ya está ocupado, y se pierde algo de energía, ya que los túneles.
Si la teoría lleva a cabo, las posibilidades de un bosón de saltar a otro sitio y la cantidad de energía que tiene un post-hop dependerá de la ocupación de ese sitio.
Eso significa que usted puede razonablemente predecir si se congregarán o aislar a través de este salto condicional.
En un artículo publicado en la naturaleza , Keilmann demuestra que este salto condicional, ya que el fenómeno se llama, de los bosones puede ser explotado para crear anyons .
Si bosones mostrar un lado más fermiónico, aislarse a sí mismo en función de cómo sus vecinos se organizan, entonces hay un poco de juego entre el comportamiento gregario de los bosones y fermiones hermético.
Que el juego es la realización de anyons, la in-entre las partículas.
La materia prima para el diseño experimental Keilmann es el bosón de rubidio 87.
El grupo comienza con una pequeña nube de estas partículas, se enfría a una nanokelvin pocos, y les permite instalarse en la red óptica.
La misma red se genera mediante la proyección de la luz láser a través de un telescopio desarrollado por el grupo de Harvard para ver los átomos individuales en la red.
La luz que llega a través del microscopio se ilumina los átomos.
El modelo de red está diseñada de acuerdo a las necesidades de la experiencia - que puede ser hexagonal, cuadrada, superficial, profundo.
Los rasgos de celosía determinar la organización de los átomos en su interior.
"Se puede apuntar hacia arriba o hacia abajo y que están sacudiendo en cada pozo"
"Podemos medir que - a su orientación, lo mucho que está temblando."
"Cualquier anyon puede ser cualquier cosa entre un bosón o fermión"
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