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研究人员已经证明,一种被称为任意子的奇特量子粒子也可以在一维中创建,这种粒子被认为只存在于二维中。进一步研究不同类型的一维任意子可能会带来
来源:美国国家标准与技术研究院__通讯信息研究人员已经证明,一种被称为任意子的奇特量子粒子也可以在一维中创建,这种粒子被认为只存在于二维中。进一步研究不同类型的一维任意子,可以让科学家更接近将粒子用作量子计算机内存的基本单位。
由哈佛大学科学家 Joyce Kwan 和 Markus Greiner 领导的团队,其中包括美国国家标准与技术研究所 (NIST) 理论物理学家 Alexey Gorshkov,在 2024 年 11 月 29 日的《科学》(link is external) 杂志上报道了这一发现。Gorshkov 还是量子信息与计算机科学联合中心 (QUICS)(link is external) 和联合量子研究所 (JQI)(link is external) 的研究员,这两个研究机构是 NIST 和马里兰大学之间的研究伙伴关系。
科学任意子是量子粒子中的异类,四十年前就预测了它的存在,但直到 2020 年才通过实验发现。尽管所有基本粒子都属于两个家族之一——玻色子和费米子,但任意子表现出的行为却无法进行任何分类。
费米子(包括电子、质子和中子)遵循统计规则:如果两个相同的费米子交换位置,描述它们的波函数就会反转或旋转 180 度,这样波的波峰就会变成波谷,波谷就会变成波峰。(这也意味着两个相同的费米子永远不能同时占据相同的量子态。)
相反,玻色子(包括光子)遵循不同的规则。当两个相同的玻色子交换位置时,它们的波函数不会旋转,保持原样。(这使得玻色子可以聚集在一起,占据相同的量子态。)
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