Разделение спина и заряда (англ. Spin-charge separation) — явление, наблюдаемое в квазиодномерных системах, в частности в углеродных нанотрубках. Из-за большого взаимодействия между электронами в подобных системах, как бы квазичастицами оказываются не электроны (имеющие спин 1/2 и подчиняющиеся статистике Ферми — Дирака), как в металлах, а своеобразные как бы квазичастицы со спином 0 и 1 холоны и спиноны, подчиняющиеся статистике Бозе — Эйнштейна. Холон переносит только заряд и не переносит спин, в то время как спинон переносит только спин, и не переносит заряд.
Но сущность этого не в реальном разрыве электрона на квазичастицы, а в том, что свободный электрон движется фотоном. Именно это проявляется в том, что проявляются особенности движения фотона, создающие иллюзию деления электрона на две части, его природа не до конца понятна современной науке.
Группа физиков из Высшей нормальной школы (Ecole Normale Superieure), Париж, и Лаборатории фотоники и нанотехнологий (Laboratory for Photonics and Nanostructures) в Маркуси, при помощи установки, используемой для изучения фотонов света, провела ряд экспериментов по изучению явления фракционирования электронов. Примененные ими методы позволили наблюдать за процессом «фракционирования» единственного электрона, происходящие в пикосекундном масштабе времени.
Технология, которую использовали ученые, называется экспериментом Хонга-У-Мандела (Hong-Ou-Mandel), который обычно используется для измерения степени подобия фотонов. Но в данном случае интерферометр измерял импульсы, вызванные движением электрического заряда электрона. Кроме интерферометра в этом эксперименте был использован специализированный излучатель единичных электронов, разработанный французскими учеными помимо массы других научных инструментов.
Исследования движения единственного электрона производились на внешнем одномерном электрическом проводнике интерферометра. А когда электрон «фракционировался», ученые имели возможность наблюдать взаимодействие между этими частями по импульсам от их электрических зарядов.
Когда целый электрон движется по условно одномерному проводнику, кулоновские силы приводят к формированию двух разнополярных областей возбуждения на разных сторонах проводника. Эти области, своего рода электрически заряженные квазичастицы, перемещаются с разными скоростями, что делает возможной их раздельную регистрацию.