V angleščini any pomeni karkoli. Anyoni so drugačni od drugih delcev, ki smo jih doslej poznali v naravi in so spadali ali v skupino bozonov ali fermionov. Lastnosti teh dveh družin delcev, v eni so denimo fotoni, delci svetlobe, v drugi pa elektroni, so dobro znane. Že pred desetletji so se znanstveniki začeli spraševati, ali morda ne obstaja še kakšna tretja skupina delcev. Obstoj anyonov je pred štirimi desetletji napovedal Nobelov nagrajenec Frank Wilczek. Ker jih v naravi ni, je Wilczek domneval, da bi jih lahko našli v dvodimenzionalnih oziroma plastovitih snoveh. Njihovo iskanje ni bilo enostavno. Problem je vrsto let zaposloval znanstvenike z vsega sveta, raziskovalci Nejc Janša, Andrej Zorko, Matjaž Gomilšek in Matej Pregelj z Odseka za fiziko trdne snovi Inštituta Jožef Stefan pa so se ga lotili pred komaj letom dni. Kot pravi vodja raziskovalne skupine dr. Martin Klanjšek jim je tako hitro uspelo, ker so se raziskovanja lotili na drugačen način. Z njim se je pogovarjala Nina Slaček.

Na IJS potrdili obstoj delcev, ki smo jih poznali le v teoriji

V angleščini any pomeni kar koli. Anyoni so drugačni od drugih delcev, ki smo jih doslej poznali v naravi, in so spadali ali v skupino bozonov ali fermionov. Lastnosti teh dveh družin delcev, v eni so denimo fotoni, delci svetlobe, v drugi pa elektroni, so dobro znane. Že pred desetletji so se znanstveniki začeli spraševati, ali morda ne obstaja še kakšna tretja skupina delcev. Obstoj anyonov je pred štirimi desetletji napovedal Nobelov nagrajenec Frank Wilczek. Ker jih v naravi ni, je Wilczek domneval, da bi jih lahko našli v dvodimenzionalnih oziroma plastovitih snoveh.

Slovenskim znanstvenikom kot prvim na svetu uspelo potrditi njihov obstoj

Njihovo iskanje ni bilo enostavno. Problem je vrsto let zaposloval znanstvenike z vsega sveta, raziskovalci Nejc Janša, Andrej Zorko, Matjaž Gomilšek in Matej Pregelj z Odseka za fiziko trdne snovi Inštituta Jožefa Stefana pa so se ga lotili pred komaj enim letom. Kot pravi vodja raziskovalne skupine dr. Martin Klanjšek, jim je tako hitro uspelo, ker so se raziskovanja lotili drugače.

“Na podatke, ki smo jih izmerili, smo znali pogledati precej nekonvencionalno. To nam je omogočilo videti tisto, kar je bilo na prvi pogled nevidno.”

Odpirajo se nove možnosti za razvoj kvantnih računalnikov

Anyoni so obetavna podlaga za topološko kvantno računalništvo, ta sveti gral tehnologije prihodnosti. Ključna lastnost anyonov je namreč ta, da lahko v njih zapisujemo informacije, saj jih je mogoče med seboj prepletati in nastale vozle uporabiti za shranjevanje informacij. Za kvantne pojave je značilno, da jih hitro kaj zmoti, zato se večina kvantne fizike dogaja pri izredno nizkih temperaturah, blizu absolutne ničle. Najdeni anyoni pa so obstojni pri veliko bolj uporabnih temperaturah, razlaga Klanjšek.

“V kristalu rutenijev triklorid, ki smo ga preučevali, se izkaže, da so anyoni obstojni vse do temperature 100 K. To je seveda še vedno močno pod 0°C, vendar je 100 kelvinov temperatura, ki jo lahko dosežemo s tekočim dušikom, ki je široko dostopen in poceni.”

Takšen kvantni računalnik po besedah dr. Klanjška že izdeluje Microsoft, a na podlagi drugačne vrste anyonov, ki so v nasprotju z anyoni raziskovalcev IJS težje dostopni. Na inštitutu si želijo, da bi z znanstvenim člankom, objavljenim v prestižni znanstveni reviji Nature Physics, rutenijev triklorid postal realna alternativa za razvoj kvantnega računalnika.

Nina Slaček, Urška Henigman