Trabalho te\u00f3rico realizado por um trio de pesquisadores, dentre os quais um brasileiro, pode ajudar a compreender o estranho comportamento de part\u00edculas confinadas a estruturas bidimensionais, ou seja, estruturas que t\u00eam espessura de um \u00fanico \u00e1tomo. O estudo pode ajudar no desenvolvimento de tecnologias para a computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, que explora o comportamento qu\u00e2ntico de part\u00edculas para realizar opera\u00e7\u00f5es inacess\u00edveis por meio da computa\u00e7\u00e3o tradicional.<\/p>\n\n\n\n
Num espa\u00e7o tridimensional (3D) e do ponto de vista estat\u00edstico, as part\u00edculas podem ser classificadas em dois tipos b\u00e1sicos: os f\u00e9rmions, que comp\u00f5em os familiares pr\u00f3tons, n\u00eautrons e el\u00e9trons, al\u00e9m de outras subpart\u00edculas menos conhecidas, e os b\u00f3sons, que mediam as intera\u00e7\u00f5es devidas \u00e0s for\u00e7as da natureza, como as que mant\u00eam os n\u00facleos coesos (os gl\u00faons) e as intera\u00e7\u00f5es eletromagn\u00e9ticas (os f\u00f3tons).<\/p>\n\n\n\n
Em 3D, quando se tem uma cole\u00e7\u00e3o de b\u00f3sons id\u00eanticos, a troca entre as coordenadas de dois deles n\u00e3o modifica o estado qu\u00e2ntico do sistema. Para os f\u00e9rmions, o mesmo procedimento leva a uma troca de sinal do estado qu\u00e2ntico coletivo.<\/p>\n\n\n\n
At\u00e9 a\u00ed os conceitos s\u00e3o bem conhecidos. A surpresa ocorre quando essas mesmas part\u00edculas est\u00e3o em um ambiente bidimensional: pode resultar um tipo ex\u00f3tico de part\u00edcula, denominada \u201canyon\u201d, neologismo inspirado em any (qualquer em ingl\u00eas). Nesse caso a permuta de um par faz com o estado qu\u00e2ntico mude de forma intermedi\u00e1ria \u2013 nem se mantendo igual, como os b\u00f3sons, nem invertendo o sinal, como os f\u00e9rmions no espa\u00e7o tridimensional, mas adquirindo uma fase exp(i f) com p < f < 2p. Como os casos 3D correspondem aos limites f=p e f=2p respectivamente, ou seja, um numero inteiro de p, a estat\u00edstica de anyons \u00e9 conhecida como \u201cestat\u00edstica fracion\u00e1ria\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Os autores Armin Rahmani e Ivar Martin, do Laborat\u00f3rio Nacional de Los Alamos, nos EUA, e Rodrigo Muniz, do Instituto Internacional de F\u00edsica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), em Natal, afirmam que o comportamento anyonico j\u00e1 foi identificado em heteroestruturas semicondutoras (camadas fin\u00edssimas de materiais distintos, justapostas) que, sob um campo magn\u00e9tico forte e a baixas temperaturas, exibem o chamado efeito Hall qu\u00e2ntico fracion\u00e1rio. Segundo eles, \u201cas excita\u00e7\u00f5es elementares desses sistemas t\u00eam uma fra\u00e7\u00e3o da carga de um el\u00e9tron e obedecem \u00e0 estat\u00edstica fracion\u00e1ria que \u00e9 caracter\u00edstica dos anyons\u201d. Acreditava-se n\u00e3o ser possivel sustentar a estat\u00edstica fracion\u00e1ria em sistemas exibindo apenas o efeito Hall inteiro, com excita\u00e7\u00f5es de carga inteira, que seriam sempre f\u00e9rmions. O trabalho apresenta resultados obtidos teoricamente para sistemas magn\u00e9ticos espec\u00edficos onde se manifestam o efeito Hall qu\u00e2ntico inteiro e estat\u00edstica anyonica, demonstrando que essa restri\u00e7\u00e3o vinculando estat\u00edstica fracion\u00e1ria a efeito Hall fracion\u00e1rio n\u00e3o \u00e9 verdadeira.<\/p>\n\n\n\n