美国布朗大学物理学家在一项新研究中观察到一种名为“分数激子”的新型量子粒子，既不属于玻色子，也不属于费米子，而是介于两者之间的粒子类型。这一发现或将极大拓展科学家对量子领域的认知。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。
研究人员表示，这种新粒子不携带整数电荷，却遵循独特的量子统计规律。其最令人振奋之处在于解锁了一系列物质的新量子相，为科学研究开辟了新前沿，深化了基础物理的理解，并为量子计算带来了新可能。
研究聚焦于分数量子霍尔效应，该现象基于经典霍尔效应，即将磁场施加到有电流的材料上以产生横向电压。量子霍尔效应发生在极低温度和极高磁场下，这种横向电压以清晰且独立的跳跃方式增加。而在分数量子霍尔效应中，这种增加方式变得更为奇特，仅为电子电荷的一小部分。
实验中，研究人员构建了由两层二维纳米材料石墨烯组成的结构，中间隔有六方氮化硼绝缘晶体。这种设置使他们能够精确控制电荷运动，还能生成被称为激子的粒子，这些粒子由一个电子和空穴结合而成。然后，在比地球磁场强数百万倍的极强磁场中，研究人员观察到了新型分数激子，这些激子表现出异常行为。
通常，基本粒子分为玻色子和费米子两类。玻色子能共享相同量子态，而费米子则遵循泡利不相容原理，即两个费米子不能占据同一量子状态。然而，实验中观察到的分数激子并不能完全归入这两类中的任何一类。它们虽具有预期的分数电荷，但行为却同时表现出玻色子和费米子的特征，类似两者的杂合体，介于两者之间的粒子类型——任意子，但又具有独特属性。
这种出乎意料的行为表明，分数激子可能代表了一类全新的、具有独特量子属性的粒子。研究表明，激子可以存在于分数量子霍尔体系中，并且其中一些激子是由带分数电荷的粒子配对产生的，形成了表现不像玻色子的分数激子。
研究人员指出，这类新型粒子未来或有助于改进量子层面的信息存储和处理方式，带来更快、更可靠的量子计算机。
12月13-14日，第15届中美绿色能源论坛在南京召开。论坛由中国电机工程学会、美中绿色能源促进会主办，以“碳中和实现路径与 一种使用深度学习方法设计出来的新蛋白质。图片来源：华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所 美国科学家借助机器学习 中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在基于冷原子的量子存储实验研究中取得重要进展：该团队教授史保森、丁 距离地球“只有”大约2200万光年的超新星SN 2023ixf发生了爆炸，也许它不是浩渺宇宙中最独特的星体，但其爆炸却对地球上的 教育、科技、人才三者相互促进、相辅相成。建设人才强国是实现建设教育强国和科技强国战略目标的关键条件。那么，一个重 12月18日，以“云智融合·共筑未来”为主题的首届龙蜥操作系统大会在北京举行。 “将云计算时代、大数据时代 。本文链接：既非玻色子，也非费米子，新型准粒子“分数激子”发现http://www.sushuapos.com/show-11-16220-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 饮接骨木汁或可促进代谢健康
下一篇： 研究人员利用3D打印技术制成真菌电池