Un equipo de investigación dirigido por profesores del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Pittsburgh ha anunciado el descubrimiento de un nuevo estado electrónico de la materia.
Jeremy Levy, un distinguido profesor de física de la materia condensada, y Patrick Irvin, profesor asociado de investigación, son coautores del artículo "Serie de conductancia pascal en canales balísticos unidimensionales LaAIO3 / SrTiO3". La investigación se centra en mediciones en unidimensionalconduciendo sistemas donde los electrones viajan sin dispersarse en grupos de dos o más a la vez, en lugar de individualmente.
"Normalmente, los electrones en semiconductores o metales se mueven y se dispersan, y eventualmente se desvían en una dirección si aplicas un voltaje. Pero en los conductores balísticos los electrones se mueven más como autos en una carretera. La ventaja de esto es que no danfuera del calor y se puede usar de maneras que son bastante diferentes de la electrónica ordinaria. Los investigadores antes que nosotros han logrado crear este tipo de conductor balístico ", explicó Levy.
"El descubrimiento que hicimos muestra que cuando se pueden hacer que los electrones se atraigan entre sí, pueden formar grupos de dos, tres, cuatro y cinco electrones que literalmente se comportan como nuevos tipos de partículas, nuevas formas de materia electrónica".
Levy comparó el hallazgo con la forma en que los quarks se unen para formar neutrones y protones. Una pista importante para descubrir el nuevo asunto fue reconocer que estos conductores balísticos coincidían con una secuencia dentro del Triángulo de Pascal.
"Si observa diferentes direcciones del Triángulo de Pascal, puede ver diferentes patrones de números y uno de los patrones era uno, tres, seis, 10, 15, 21. Esta es una secuencia que notamos en nuestros datos, por lo que se convirtió en unpista desafiante de lo que realmente estaba sucediendo. El descubrimiento nos llevó algo de tiempo entenderlo, pero fue porque inicialmente no nos dimos cuenta de que estábamos mirando partículas formadas por un electrón, dos electrones, tres electrones, etc. Si combinastodo esto junto obtienes la secuencia de 1,3,6,10 ".
Levy, quien también es director del Instituto Cuántico de Pittsburgh, señaló que las nuevas partículas presentan propiedades relacionadas con el entrelazamiento cuántico, que potencialmente se pueden usar para la computación cuántica y la redistribución cuántica. Dijo que el descubrimiento es un avance emocionante hacia la siguiente etapade física cuántica.
"Esta investigación se enmarca en un esfuerzo mayor aquí en Pittsburgh para desarrollar nuevas ciencias y tecnologías relacionadas con la segunda revolución cuántica", dijo.
"En la primera revolución cuántica, las personas descubrieron que el mundo que los rodeaba se regía fundamentalmente por las leyes de la física cuántica. Ese descubrimiento condujo a una comprensión de la tabla periódica, cómo se comportan los materiales y ayudó en el desarrollo de transistores, computadoras, escáneres de resonancia magnética ytecnologías de la información.
"Ahora, en el siglo XXI, estamos viendo todas las predicciones extrañas de la física cuántica y las estamos dando vuelta y usándolas. Cuando hablamos de aplicaciones, estamos pensando en computación cuántica, teletransportación cuántica, comunicaciones cuánticas, cuánticadetección - ideas que usan propiedades de la naturaleza cuántica de la materia que fueron ignoradas antes "
El estudio fue publicado en ciencia el 14 de febrero. Un video que describe los hallazgos del documento se puede ver aquí: http://www.youtube.com/watch?v=kDjGiH8OnqU&feature=youtu.be
Además de Levy e Irvin, los miembros del equipo de investigación de Pitt incluyen a los profesores asistentes del departamento de Física y Astronomía David Pekker y los estudiantes de posgrado Roger SK Mong, Megan Briggeman, Michelle Tomczyk, Binbin Tian, Mengchen Huang y el compañero postdoctoral Anthony Tylan-Tyler.
Los miembros adicionales del equipo incluyen a Hyungwoo Lee, ahora en la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur, Jung-Woo Lee y Chang-Beom Eom de la Universidad de Wisconsin-Madison, y Yuchi He de la Universidad Carnegie Mellon.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pittsburgh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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