Тим физичари од Токискиот универзитет за наука за првпат директно забележа браново однесување на позитрониум, егзотичен „атом“ составен од електрон и позитрон. Резултатот е важен затоа што ја потврдува браново-честичната двојност и кај овој краткоживеечки систем од материја и антиматерија.
Истражувачите создадоа кохерентен сноп позитрониум со внимателно контролирана енергија: најпрво формирале негативни јони на позитрониум, а потоа со прецизен ласерски импулс отстраниле вишок електрон. Така добиле неутрален сноп што можел да се насочи кон ултратенка графенска мембрана.
Кога честичките минале низ графенот, на детекторот се појавила јасна дифракциона слика, односно интерференциски образец типичен за бран. Тоа покажува дека електронот и позитронот во позитрониумот не се однесуваат како две одделни честички, туку како единствен квантен објект.
Во однос на претходните пристапи, овој метод овозможил повисоки енергии на снопот (до околу 3,3 keV), потесна распределба на енергиите и подобра насоченост. Експериментот бил изведен во ултрависок вакуум, што помогнало површината на графенот да остане чиста и да се добие појасен сигнал.
Откритието има и пошироки последици. Бидејќи позитрониумот е електрично неутрален, може да стане корисна алатка за испитување чувствителни материјали, вклучувајќи изолатори и магнетни системи, со помал ризик од оштетување. Паралелно, ваквите интерференциски експерименти отвораат пат за прецизни тестови на основната физика, меѓу кои и прашањето како антиматеријата реагира на гравитација.
Студијата е објавена во списанието Nature Communications и претставува значаен чекор кон нова генерација квантни и антиматериски мерења.
