Физики 70 лет искали "частицу-демона" без массы и заряда. Нашли внутри кристалла

Еще в 1956 году физик Дэвид Пайнс предсказал существование странной квазичастицы. Она не имеет ни массы, ни электрического заряда, и поэтому практически невидима для любых приборов. Коллеги назвали её "демоном", и на протяжении десятилетий она оставалась чисто теоретической конструкцией, в которую не все верили.

Исследователи из Университета Иллинойса наконец обнаружили экспериментальные свидетельства существования этой частицы. Они работали с металлическим кристаллом рутената стронция (Sr2RuO4) и использовали метод электронной спектроскопии с высоким разрешением. Это позволило зафиксировать коллективные колебания электронов, которые и формируют "демона".

Почему это важно? "Демон" Пайнса представляет собой плазмон особого типа. Обычные плазмоны несут заряд, поэтому их можно детектировать стандартными методами. А вот "демон" возникает, когда электроны из разных зон проводимости колеблются в противофазе. Суммарный заряд при этом равен нулю, и никакой обычный детектор его не увидит.

Что делает это открытие по-настоящему интригующим для нас в AI-сообществе? Подобные эксперименты генерируют колоссальные объемы спектроскопических данных, и именно алгоритмы машинного обучения все чаще помогают находить в них скрытые паттерны. Нейросети уже активно применяются для анализа данных в физике конденсированного состояния, и открытие "демона" может подтолкнуть развитие новых подходов на стыке ML и квантовой физики.

Практические перспективы тоже впечатляют. Безмассовые частицы без заряда могут стать основой для принципиально новых механизмов сверхпроводимости. А это прямой путь к созданию квантовых компьютеров нового поколения и более эффективных энергетических систем. Если мы научимся предсказывать поведение таких квазичастиц с помощью ML-моделей, это откроет дорогу к проектированию материалов с заданными свойствами.

70 лет "демон" прятался у всех на виду. Наука только начинает приоткрывать завесу, и главный вопрос теперь: что ещё скрывается в структуре материи, ожидая своего обнаружения?

Источник: https://x.com/latestincosmos/status/2041714901165699391