Физики смоделировали квантовое блуждание бозонов и фермионов. Они «мутировали» в процессе

Ученые из Кембриджского университета доказали, что бозон может вести себя как фермион и наоборот, если эти частицы переместить в пространстве.

Физики из Кавендишской лаборатории смоделировали квантовое блуждание идентичных частиц. Они меняют свои фундаментальные свойства, просто перепрыгивая через доменную стенку в одномерной решетке. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Research, помогут управлять движениями частиц в квантовом мире.

Все известные фундаментальные частицы делятся на две группы: либо фермион («частица материи»), либо бозон («носитель силы»). Бозоны — частицы с целым спином (например, фотон, глюон, мезоны, бозон Хиггса), а фермионы — частицы с полуцелым спином (например, электрон, протон, нейтрон, нейтрино). Фермионы (электроны) дают начало периодической таблице элементов, а бозоны (фотоны) отвечают за электромагнитное излучение, энергию и свет.

В новом исследовании физики-теоретики показали, что, применяя эффективное магнитное поле, можно заставить одни и те же частицы мутировать — вести себя как бозоны в одной области и (псевдо)фермионы в другой. Границы, разделяющие эти области, невидимы для каждой отдельной частицы. И, тем не менее, они резко изменяют их коллективное движение.

«Все, что мы видим вокруг себя, состоит либо из бозонов, либо из фермионов. Эти две группы ведут себя и движутся совершенно по-разному: бозоны пытаются сгруппироваться, тогда как фермионы стараются оставаться отдельными частицами, — объясняет первый автор исследования, физик Лиам Лау. — Мы хотели выяснить, могут ли частицы изменить свой характер, пока перемещаются по одномерной решетке. Так мы представляем пространство».

Новая работа основана на недавнем прогрессе в разработке искусственных магнитных полей для нейтральных атомов. Все предсказания ученых теперь можно проверить экспериментально в установках с оптическими решетками. Это позволит освоить квантовое зондирование.


Читать далее

Грибок, заражающий ковидных пациентов «черной плесенью», научился обходить иммунитет

Вероятно, протоны гораздо меньше, чем считалось ранее

Астрономы сфотографировали черную дыру в центре спиральной галактики

Есть четыре фундаментальные силы, и у каждой из них есть бозон, который действует как носитель.

Фермионы являются базовыми кирпичиками всей материи. Они классифицируются по своему участию в сильном взаимодействии.

Эффективное магнитное поле равно векторной сумме внешнего поля и внутреннего поля, жестко связанного с собственной системой координат частицы. Влияет на магнитный момент электрона.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука
Создание изображений в стиле Ghibli привело к рекордной нагрузке на ChatGPT
Новости
Физики МГУ оценили потенциал фотонных процессоров для нейросетей
Новости
Телескоп НАСА для изучения ранней Вселенной сделал первые снимки
Космос
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука