物理學家認為他們已經找到了長期尋找的二維準粒子

根據一篇尚未經過同行評審的論文,這些對我們大多數人來說可能看起來只是彩色條紋,但對物理學家來說,它們代表了長期理論化的稱為任意子的準粒子所預期的干涉圖案,這是首次看到的。 詹姆斯·中村和邁克爾·曼弗拉
長期提出但之前未經證實的證據已經出現準粒子稱為任意子。 任意子的概念可以追溯到 43 年前,物理學家已經發現粒子表現出任意子行為的證據已經有一段時間了,但缺乏證實。 現在,在幾個月的時間裡,兩個團隊找到了不同的方法來驗證這就是他們正在處理的問題,看起來更有結論性。
宇宙粒子分為兩類: 費米子和玻色子。 費米子(包括原子的組成部分)不能彼此佔據相同的量子態,而玻色子(包括光的光子)則不存在這樣的問題。
任何與物理學家待過很長時間的人都不會驚訝地發現,許多人都想知道是否還有其他東西。 對某些人來說,所謂的?粒子動物園? 永遠不夠奇怪和精彩。 這導致了任意子的提出,它只能存在於二維空間中。
4 月,索邦大學的團隊發表了一篇論文科學聲稱確實證明了任意子的存在,儘管他們並沒有說服所有人。 現在普渡大學的物理學家已經在預印本伺服器上發表了自己的論文ArXiv.org。 這項工作尚未通過同行評審,但已經引起了足夠的興奮,贏得了詳細討論自然對於尚未經過此類正式評估的工作來說,這是一項不同尋常的榮譽。
作為準粒子,任意子是較小粒子(在本例中為電子)的形成,其行為就好像它們是單一物體一樣。 理論模型顯示它們具有介於費米子和玻色子之間的特性,但只有當電子群被限制在兩個方向上運動時才能存在。
我們實際上看不到任意子,但如果它們存在,我們應該能夠從一些實驗中統計地檢測到它們。 索邦大學的科學家向彼此發射冷卻接近絕對零度的簇狀電子束,並觀察了輸出。 正如他們所希望的那樣,受激電子團既不會像費米子那樣互相排斥,也不會像玻色子那樣聚集。
然而,一些物理學家質疑這個結論,聲稱觀察到的行為可以在不訴諸任意子的情況下得到解釋。
麥可‧曼弗拉教授普渡大學的教授可能已經解決了這樣的問題。 任意子的定義特徵是,當一個循環旅行圍繞著另一個它最終得到的波函數既不與以前相同,也不與對面的鏡子相同。 曼弗拉蝕刻了一層砷化鎵,這樣電流就可以沿著兩條路徑傳輸,並在內部限制電子群。 在極低的溫度下,準粒子產生的干涉圖案正是物理學家對以這種方式傳遞的任意子所期望的。
? 直接觀察它們的定義屬性:當一個任意子繞另一個任意子傳播時,它們會累積分數相,? 未參與這項研究的牛津大學教授史蒂文·西蒙 (Steven Simon) 表示自然。
理論家認為,如果可以證明任意子的存在,它們就可以構成量子電腦的基礎。 儘管大量的量子運算設計正在研究中,進展各異,但大多數都非常脆弱,需要來自外界的驚人程度的保護。 基於 Anyon 的設備可能更具彈性。