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理論物理學家提出了一種新型粒子的存在，這種粒子不屬于傳統(tǒng)的費米子或玻色子分類。他們最近在《自然》雜志中詳細描述了一種被稱為“對位粒子”（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的數(shù)學模型，有助于在量子計算機中設計實驗來探索這種粒子。此外，這項研究還暗示，自然界中可能存在未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子。 去年晚些時候發(fā)表在《科學》（Science）雜志上的另一項研究首次在虛擬一維宇宙中實驗驗證了另一種既非玻色子也非費米子的粒子——“任意子”（anyon）。此前，人們只能在二維系統(tǒng)中創(chuàng)建“任意子”。 由于其獨特的行為，“對位粒子”和“任意子”有可能在未來某一天幫助量子計算機減少錯誤。 在《自然》雜志的研究中，德國馬克斯·普朗克量子光學研究所和美國萊斯大學的研究人員合作開發(fā)了一個粒子模型。這種粒子可以存在于任何維度，并展示出與費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》雜志的研究中，哈佛大學的研究團隊通過光波將同位素銣-87的原子懸浮在真空中。原子傾向于停在波谷處，只是偶爾從一個波谷跳到另一個波谷，距離不到一微米。通常情況下，這些原子表現(xiàn)得像玻色子，可以共享同一個槽。然而，通過周期性調(diào)整光的強度，研究人員成功改變了原子的行為，使得當兩個原子交換位置時，它們的波函數(shù)以特定角度發(fā)生扭曲。這正是“任意子”的關鍵性質(zhì)。 《自然》網(wǎng)站（www.nature.com） |
