Hạt mới là vật chất và phản vật chất cùng một lúc

Từ năm 1930, các nhà khoa học đã nghiên cứu các hạt có thể đồng thời được coi là vật chất và phản vật chất. Hiện tại, các nhà vật lý đã tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ rằng thực tế này đã được xác định trong vật liệu siêu dẫn - có thể đại diện cho hạt đầu tiên gọi là Majorana, có khả năng giúp các nhà nghiên cứu mã hóa thông tin cho máy tính lượng tử.

Mỗi hạt vật chất được cho là có một phản vật chất phản vật chất có giá trị khối lượng điện tích bằng nhau nhưng ngược lại. Khi vật chất tìm thấy phản vật chất tương đương, hai khối hủy diệt lẫn nhau. Tuy nhiên, một số hạt có thể là đối tác phản vật chất của riêng chúng, theo dự đoán của nhà vật lý người Ý Ettore Majorana, vào năm 1937. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã tìm thấy những hạt thật này.

Hạt Majorana mới được xác định trong chất siêu dẫn, một vật liệu trong đó sự lưu thông tự do của các điện tử cho phép dòng điện chạy mà không có điện trở. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Ali Yazdani của Đại học Princeton và được đặc trưng bởi một chuỗi dài các nguyên tử sắt từ tính trên đầu một chất siêu dẫn chì.

Hành vi không thể hiểu 100%

Thông thường từ tính phá vỡ các chất siêu dẫn, vốn dựa vào việc thiếu từ trường để các electron của chúng chảy tự do. Trong trường hợp cụ thể này, chuỗi từ đã trở thành một loại chất siêu dẫn đặc biệt trong đó các electron nằm cạnh nhau trong chuỗi phối hợp các phép quay của chúng để đáp ứng đồng thời các yêu cầu về từ tính và siêu dẫn.

Mỗi cặp này có thể được hiểu là một electron và phản quang điện tử, với điện tích âm và dương tương ứng. Tuy nhiên, sự sắp xếp này khiến các electron ở mỗi đầu của chuỗi không có hàng xóm kết hợp với nhau, các nhà khoa học hàng đầu cho rằng chúng có được các tính chất electron và phản quang điện tử cùng một lúc.

Sự liên quan chính của khám phá này là khả năng xây dựng các máy tính lượng tử, có khả năng sử dụng các định luật cơ học lượng tử để thực hiện các phép tính nhanh hơn nhiều so với các máy tính thông thường.