Observação da dimensão de escala dos anyons quânticos fracionários de Hall

Resumo Quasipartículas não convencionais emergindo no regime fracionário de Hall 1,2 apresentam o desafio de observar suas propriedades exóticas de maneira inequívoca. Embora a carga fracionária das quasipartículas tenha sido demonstrada há quase três décadas 3–5, a primeira evidência convincente de suas estatísticas quânticas anyônicas foi obtida apenas recentemente 6,7 e, até agora, a chamada dimensão de escala que determina a dinâmica de propagação das quasipartículas continua elusiva. Em particular, embora a não linearidade da corrente de quasipartículas por tunelamento devesse revelar sua dimensão de escala, as medições falham em corresponder à teoria, possivelmente porque este observável não é robusto a complicações não universais 8–12. Aqui, expomos a dimensão de escala da transição de ruído térmico para ruído de disparo e observamos um acordo com as expectativas. As medições são ajustadas à expressão prevista de temperatura finita envolvendo tanto a dimensão de escala das quasipartículas quanto sua carga 12,13, em contraste com investigações anteriores sobre carga focando no regime de ruído de disparo de alta polarização 14. Uma análise sistemática, repetida em várias restrições e condições experimentais, consistentemente corresponde às dimensões de escala teóricas para as quasipartículas fracionárias emergindo em fatores de preenchimento ν = 1/3, 2/5 e 2/3. Isso estabelece uma propriedade central dos anyons quânticos fracionários de Hall e demonstra uma janela poderosa e complementar para quasipartículas exóticas.