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这是任何存在的最好证据

更新时间:2020-07-18 16:59点击:

普渡大学的一个小研究小组发现了迄今为止阿贝尔anyons存在的最有力证据。他们写了一篇论文,描述了他们所进行的旨在揭示准粒子存在的实验,并在等待同行评审时将其上传到了arXiv预印本服务器上。

任何粒子既不是玻色子也不是费米子——事实上,它们根本就不是基本粒子。相反,它们被归类为存在于二维中的准粒子。从理论上讲,当它们以扰动的形式出现在二维材料薄片上时,就可以观察到它们。理论物理学家从20世纪70年代末就提出了它们的存在,并在80年代初被弗兰克·威尔切克正式命名。理论还表明,它们会编织,但编织方式不同于玻色子或费米子。理论表明,如果一个费米子或一个玻色子被另一个费米子或另一个玻色子拖来拽去,这个动作不会产生已经发生的事情的记录。但因为任何粒子都能改变波函数,它们就会创造这样一个记录。这个过程包括在粒子的波函数中插入一个相位。在这项新的努力中,研究人员创造了一种设备,可以让他们看到这种记录的证据。

该团队创建的装置包括沿二维路径移动任意子;在一个给定的点,途径分裂。其中一条路径绕着位于装置中心的另一个任意子旋转。另一种选择了直接路线,直到两条路线重新会合。然后,研究小组测量了设备中的电流,寻找跳跃。根据理论,这样的跃迁会出现在任意子被添加然后从设备中移除的时候,从而改变了相位。为了能够记录这种跳跃,该设备被置于滤掉随机噪音的材料层中。所得到的测量结果为准粒子的存在提供了迄今为止最有力的证据,并且通过这样做,有力地支持了描述准粒子存在及其行为的理论。它们还可能点燃了一些研究人员的希望,这些研究人员一直在研究使用任意子制造更强大量子计算机的可能性。

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