پیشرفت در حالت 'لبه' در اتم‌ها می‌تواند به منابع انرژی بی‌پایان منجر شود
محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) حالت 'لبه' نادر را در اتم‌های فوق‌سرد مشاهده و تصویربرداری کرده‌اند. با استفاده از این یافته‌ها، می‌توانند یاد بگیرند که چگونه حالات لبه‌ای الکترون‌ها را در مواد مختلف به‌دست آورند و استفاده کنند. این پیشرفت در زمینه فیزیک کوانتوم می‌تواند به کشف منابع انرژی عملاً بی‌پایان منجر شود.
حالت 'لبه' الکترون‌ها وضعیت خاصی است که در آن الکترون‌ها به جای حرکت در وسط مواد، در طول مرزها یا لبه‌های برخی مواد حرکت می‌کنند.
نویسندگان مطالعه اشاره می‌کنند که در این حالت الکترون‌ها می‌توانند بدون اصطکاک جریان یابند و به‌طوری که از موانع عبور کرده و در جریان متمرکز بر محیط پیرامون خود حرکت کنند.
این حرکت بدون اصطکاک الکترون‌ها می‌تواند انتقال داده و انرژی را در دستگاه‌ها بدون هرگونه تلفات انتقالی ممکن کند و منجر به توسعه مدارات الکترونیکی فوق‌العاده کارآمد و کامپیوترهای کوانتومی شود.
مشاهده حالت لبه در الکترون‌ها آسان نیست
در سال ۱۹۸۰، فیزیکدانی آلمانی به نام کلاوس فان کلیتزینگ پیشنهاد کرد که در برخی مواد دو بعدی، در دماهای بسیار پایین و تحت میدان‌های مغناطیسی قوی، جریان الکتریکی به صورت کمیت‌پذیر در طول لبه‌ها جریان یابد. این پدیده اثر کوانتوم هال نامیده می‌شود.
این پدیده به حالت لبه الکترون‌ها ارتباط نزدیکی دارد زیرا در موادی که اثر کوانتوم هال را نشان می‌دهند، الکترون‌های داخلی قفل شده و قادر به هدایت الکتریسیته نیستند. با این حال، آنها به حرکت در خطوط مستقیم در طول لبه‌های مواد می‌پردازند و حالت لبه را تشکیل می‌دهند.
در حالت 'لبه'، الکترون‌ها پراکنده نمی‌شوند و حتی اگر موانعی در مسیرشان باشد، به حرکت در امتداد مرز ماده ادامه می‌دهند. این جریان صاف و پایدار الکترون‌ها در حالت‌های لبه می‌تواند باعث ایجاد جریان‌های هال شود که مسئول اثر کوانتوم هال هستند.
با این حال، برای دانشمندان تقریباً غیرممکن است که حالت لبه الکترون‌ها را مشاهده کنند زیرا این حالت در کسری از زمان رخ می‌دهد.
ریچارد فلچر، یکی از نویسندگان مطالعه و استادیار فیزیک در MIT، گفت:
