Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tellurid uraničitý UTe2 patří k tzv. chirálním nekonvenčním supravodičům. A aby byl ještě podivnější, možná obsahuje kvazičástice marně hledané již několik desetiletí – tzv. Majoranovy fermiony. Tvrdí to alespoň v Nature vědci z University of Illinois (hlavní autor studie Vidya Madhavan), National Institute of Standards and Technology, University of Maryland, Boston College a ETH Zurich.
Viz také: Majoranovy fermiony nenalezeny
Běžné supravodiče se vyznačují tím, že jejich chování je závislé na magnetickém pole – s růstem jeho intenzity dojde k rozpadu Cooperových párů elektronů a supravodivost zmizí. Loni naproti tomu Sheng Ran a Nicholas Butch (jsou i mezi autory aktuální studie) zjistili, že tellurid uraničitý dokáže udržet supravodivost i v magnetickém poli 65 Tesla. Párování elektronů zde proto musí fungovat jinak a z některých modelů vyplývá, že na povrchu takové látky by se pak měly vyskytovat Majoranovy fermiony. Použitá mikroskopie STM měla potvrdit chování, které předpokládaly tyto modely, a to včetně existence proudu, který látkou tekl i bez toho, aby bylo nějak použito vnější napětí – i když se sotva jedná o nezpochybnitelný důkaz. Autoři výzkumu tvrdí, že zaznamenané signály jsou v nějakém ohledu svými zrcadlovými obrazy, přičemž v běžných supravodičích se podobný jev neobjevuje.
Dalším krokem k důkazu Majoranových fermionů by mělo být pozorování, že fungování telluridu uraničitého je nějak časově asymetrické (poznámka PH: Jak se v tom vyznat? Majoranovy fermiony mají být totiž zároveň svými vlastními antičásticemi. Z CPT symetrie pak zřejmě vyplývá, že pokud se zde současně vyskytuje chiralita – zrcadlová asymetrie –, musí být celková symetrie při nábojové ekvivalenci – symetrii nábojů – zajištěna asymetrii času. Ale to je jen dohad.)
Dosud byl znám pouze jediný chirální nekonvenční supravodič, a to supratekuté helium 3He.
Je příliš brzy mluvit o praktickém využití Majoranových fermionů, když všechno může být jinak, ale obecně by se podobné exotické kvazičástice mohly uplatnit pro reprezentaci informace, třeba i v souvislosti s kvantovými výpočty apod.
Lin Jiao et al, Chiral superconductivity in heavy-fermion metal UTe2, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2122-2
Zdroj: University of Illinois at Urbana-Champaign/Phys.org
