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理論物理學(xué)家提出了一種新型粒子的存在，這種粒子不屬于傳統(tǒng)的費(fèi)米子或玻色子分類(lèi)。他們最近在《自然》雜志中詳細(xì)描述了一種被稱(chēng)為“對(duì)位粒子”（paraparticle）的粒子。這雖然不是首次提出這種粒子概念，但該研究提供了詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，有助于在量子計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索這種粒子。此外，這項(xiàng)研究還暗示，自然界中可能存在未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子。 去年晚些時(shí)候發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的另一項(xiàng)研究首次在虛擬一維宇宙中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了另一種既非玻色子也非費(fèi)米子的粒子——“任意子”（anyon）。此前，人們只能在二維系統(tǒng)中創(chuàng)建“任意子”。 由于其獨(dú)特的行為，“對(duì)位粒子”和“任意子”有可能在未來(lái)某一天幫助量子計(jì)算機(jī)減少錯(cuò)誤。 在《自然》雜志的研究中，德國(guó)馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所和美國(guó)萊斯大學(xué)的研究人員合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)粒子模型。這種粒子可以存在于任何維度，并展示出與費(fèi)米子或玻色子完全不同的特性，特別是它們遵循一種特殊的泡利不相容原則。 在《科學(xué)》雜志的研究中，哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)光波將同位素銣-87的原子懸浮在真空中。原子傾向于停在波谷處，只是偶爾從一個(gè)波谷跳到另一個(gè)波谷，距離不到一微米。通常情況下，這些原子表現(xiàn)得像玻色子，可以共享同一個(gè)槽。然而，通過(guò)周期性調(diào)整光的強(qiáng)度，研究人員成功改變了原子的行為，使得當(dāng)兩個(gè)原子交換位置時(shí)，它們的波函數(shù)以特定角度發(fā)生扭曲。這正是“任意子”的關(guān)鍵性質(zhì)。 《自然》網(wǎng)站（www.nature.com） |
