Международная команда ученых, возглавляемая физиком из Калифорнийского университета в Санта-Крузе Джайро Веласко, подтвердила 40-летнюю гипотезу о том, что электроны в квантовом пространстве движутся по определенным орбитам, а не случайным траекториям. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
В эксперименте ученые наблюдали за движением электронов в графене, одном из самых тонких и прочных материалов. Используя сканирующий туннельный микроскоп, они создали ловушку для электронов и наблюдали за их движением, не вмешиваясь в процесс.
Теория квантовых шрамов была впервые предложена физиком из Гарварда Эриком Хеллером в 1984 году. Электроны, обладающие свойствами как частиц, так и волн, взаимодействуют друг с другом, формируя устойчивые орбиты, они и являются квантовыми шрамами. Такие «шрамы» позволяют частицам сохранять свои свойства при изменении положения в пространстве.
«Квантовые шрамы — это окно в удивительный мир квантовой механики. Они демонстрируют, как в хаосе может возникать порядок», — сообщил Джайро Веласко, руководитель исследования. — «Мы можем использовать их для передачи информации с минимальными потерями энергии, что приведет к созданию более мощных и экономичных электронных устройств».
Работа не только углубляет понимание квантового мира, но и открывает перспективы для создания технологий будущего.
Теперь команда ученых планирует использовать результаты исследования для создания наноустройств, способных управлять движением электронов.
Ранее ученые впервые установили точную форму фотона.
