Fermion Majorany
Cząstki Majorany – fermiony, które są opisane równaniem Majorany, czyli są same dla siebie antycząstkami (cząstka i jej antycząstka są tożsame, nierozróżnialne); przeciwieństwo cząstek Diraca. Nazwa tych cząstek pochodzi od nazwiska Ettore Majorany, który zaproponował (zapostulował) istnienie takich cząstek na gruncie teorii kwantowej[1].
Standardowe fermiony, nazywane cząstkami Diraca, mogą istnieć w czterech stanach: jako cząstka lub antycząstka, każda w dwóch stanach skrętności. Cząstki Majorany mają tylko dwa możliwe stany, odpowiadające dwóm skrętnościom; w ten sposób można by je umiejscawiać między materią a antymaterią.
Obecnie nie są znane żadne istniejące w naturze elementarne cząstki Majorany. Cząstką taką mogłoby być neutrino, choć gdyby istotnie było ono cząstką Majorany, to możliwy byłby podwójny bezneutrinowy rozpad beta, jednakże dotychczas nie zaobserwowano tego zjawiska eksperymentalnie.
Istnienie cząstek Majorany przewidują niektóre rozszerzenia modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych, np. teoria supersymetrii przewiduje, że neutralino (mieszanina supersymetrycznych partnerów neutralnych bozonów takich jak foton, Z0 i neutralne bozony Higgsa) jest cząstką Majorany.
W kwietniu 2012 r. naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Delft oraz Fundacji Podstawowych Badań Materii (FOM Foundation) poinformowali o odkryciu kwazicząstek Majorany jako stanów związanych o zerowej energii na końcach nadprzewodzących nanodrutów[2][3].
Naukowcy z MIT zaobserwowali pierwsze cząsteczki fermionów majorany na powierzchni złota, jest to obiecujące z uwagi na możliwy konstrukt komputera kwantowego którego obliczenia będą wolne od błędów. Pierwsza publikacja w 2020 r. 21 kwietnia w 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
Zobacz też
- fermion Diraca
Przypisy
- ↑ Ettore Majorana: Teoria simmetrica dell’elettrone e del positrone. T. 14. Nuovo Cimento, 1937, s. 171. (wł.)
- ↑ Long-sought Particles Possibly Glimpsed – Science News. [dostęp 2012-04-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-04-15)].
- ↑ V. Mourik, K. Zuo, S. M. Frolov, S. R. Plissard i inni. Signatures of Majorana fermions in hybrid superconductor-semiconductor nanowire devices. „Science”. 336 (6084), s. 1003–1007, 12 kwietnia 2012. DOI: 10.1126/science.1222360. arXiv:1204.2792v1. Bibcode: 2012Sci...336.1003M (ang.).