Anyony existují. Fyzikům se povedlo prokázat jejich skutečnost

Rok 2020 přinesl dva velmi silné důkazy o existenci anyonů. První přinesli vědci z pařížské École Norlmale Supérieur. Použili k tomu elektronový plyn, který pustili přes urychlovač částic. Během toho zaznamenali zvláštní chování, kdy došlo k frakcionalizaci elektrických nábojů. Ty se objevují pouze v přítomnsti anyonů. Druhý důkaz zveřejnila skupina z Purdue University. Použila experimentální chip, který zaznamenal interakce, které by mohly připomínat chování anyonů.

Frank Wilczek, který dříve předpověděl existenci anyonů, ocenil obě studie a zvláště vyzvdvihl tu druhou. "Je to krásná práce, která umožní rozkvět tomuto odvětví," řekl pro magazín Discover. Anyony nemají vlastnosti jako elementární částice. Jedná se o kvazičástice, které mohou mít měřitelné vlastnosti, jako je jejich výskyt nebo (pravděpodobně) hmota, ale zdá se, že vědci je nebudou moci nikdy izolovat.  Zároveň jsou pozorovatelné jen jako výsledek kolektivního chování dalších elemntárních částic.

*Ve vesmíru byla zatím prokázána existence dvou známých skupin elementárních částic. Fermiony, které zahrnují elektrony, protony, neutrony a kvarky, nemohou existovat v jednom kvantovém stavu ve stejném čase. Pokud by se tak stalo všechna hmota by se zhroutil. Bosony, které zahrnují fotony a gluony, mohou existovat ve stejném stavu ve stejném čase.*Díky tomu máme např. lasery, které jsou tvořeny proudem fotonů, které okupují stejný kvantový stav.

Anyony se odlišují od ostatníc částic. Pokud se jeden pohybuje kolem druhého, jejich kvantový stav se posouvá. Tento jemná posun uvnitř vlny má určité paměťové vlastnosti. Díky tomu se anyony stávají důležitými kompenenty použitelnými v kvantových počítačích. Kvantové počítače jsou závislé na kvantových stavech, které jsou velmi křehké. Anyony by je mohly pomoci zpevnit.

Wilczek dodává, že anyony představují celou škálu různých neobvyklých procesů, které by měly být zkoumány. Říká, že obě studie jsou pouze začátkem při hledání dalších vlastností a možností použití těchto částic.

Zdroj: Discover
Foto: Alexander Andrews, Unsplash