一百年來，所有已知的粒子都只有兩種身份：玻色子，費米子。

보손은 무한한 숫자로 함께 쌓일 수 있지만 페르미온은 양자 상태에서 공존할 수 없습니다. 레이저는 보손에 의존하고 전자 쉘은 페르미온에 의존합니다. 이것은 양자 역학의 가장 근본적인 분할입니다.

그러나 이제 누군가 "세 번째 입자"를 발견했습니다. 이름:類粒子(파라입자)。

보손도 아니고, 페르미온도 아닙니다.

그것은 물질의 순수한 입자도 아니고 힘의 매질도 아니며, 양자 역학이 존재할 수 있지만 결코 발견되지 않은 숨겨진 상태입니다. 그들은 독특한 교환 대칭으로 존재하는 물질 내부에 살 수 있습니다. 그들은 양수 또는 음수 기호뿐만 아니라 전체 구조가 변경됨에 따라 교환되는 "숨겨진 내부 변수"를 가지고 있습니다.

이 이론은 어떤 공상적인 철학자에 의해 제안된 것이 아니라 독일의 막스 플랑크 양자 광학 연구소(Max Planck Institute for Quantum Optics)의 왕지위안(Zihyuan Wang) 팀에 의해 제안되었습니다.

모든 것은 그가 라이스 대학의 대학원생이었을 때 2021에서 시작되었습니다. 우연한 수학적 유도는 그가 물리학의 잊혀진 구석에 부딪혔을지도 모른다는 것을 깨닫게 해주었습니다.

그 당시, 그는 이 아이디어를 그의 멘토인 Kaden Hazzard에게 가져갔습니다. 상대방의 첫 반응은 "이게 믿을 만한지는 잘 모르겠지만, 정말 믿는다면 다른 모든 걸 내려놓고 최선을 다해봐"였다. ”

3년 후, 그들은 실제로 논문을 발표했다.

네이처(Nature)에 발표된 이 이론은 엄격하고, 수학은 닫혀 있으며, 물리적 그림은 명확합니다. 더욱이, 그것은 미리 예견된 결론으로 생각되었던 것, 즉 DHR 정리를 무너뜨립니다.

1970년대에 Doplicher-Haag-Roberts는 "지역성"과 "3차원 공간"의 가설을 만족시키는 경우, 다음을 증명하기 위해 일련의 수학적 틀을 제안했습니다.자연에는 보손과 페르미온만이 존재할 수 있습니다。

이것은 수십 년 동안 물리적 정당성에서 입자와 같은 것을 거의 "차단"했습니다.

그러나 Wang의 팀은 DHR의 가정이 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 더 가혹하다는 것을 발견했습니다. 특히, "완전한 구별 불가능성"이라는 점은 특정 중첩 상태에서 반드시 참인 것은 아닙니다.

그들의 입자와 같은 모델은 "차이 없음"이라는 절대적인 요구 사항을 포기합니다.두 명의 관찰자가 정보를 공유하면 입자가 교환되었는지 알 수 있습니다。

그것이 한계점입니다.

전통적인 입자 교환은 실험적 통계 결과에 영향을 미치지 않지만 입자 교환 후에는 서로의 숨겨진 특성을 "연결"합니다. 이러한 속성은 그 자체로는 측정할 수 없지만 여러 관찰자 간의 데이터 상관 관계를 통해 이 정보를 확인할 수 있습니다.

이것은 입자와 같은 것을 흥미로운 위치에 놓이게 합니다.

보손과 같은 무작위 더미가 아니며 페르미온과 같이 상호 배타적이지 않습니다.

오히려, 그것은 한정된 양의 산더미입니다.

조금 쌓을 수 있지만 더 많이 쌓으면 "파열"하고 새로운 상태로 들어가지 않으면 안됩니다. 얼마나 많이 쌓을 수 있는지는 모델의 세부 사항에 따라 다릅니다. 각 유형의 입자는 밀집 정도가 다릅니다.

물리학자들은 양극 세계에 익숙합니다. 자, 중간 지점은 킥입니다.

이론은 이러한 클래스 입자를 예측합니다.일부 이국적인 물질에서 "준입자"로 나타날 가능성이 가장 높음。 즉, 그것들은 자유 입자가 아니라 물질의 집단적 들뜬 상태의 징후입니다. 포논(phonon), 엑시톤(exciton), 음이온(anyon)과 유사하게, 이들은 실험실에 들어온 "2세대 입자"입니다.

1980년대에 프랭크 윌첵(Frank Wilczek)이 제안한 모든 음이온은 이제 양자 홀 재료에서 확인되었으며 내결함성 양자 컴퓨팅의 아키텍처에도 적용되고 있습니다.

Rydberg 원자 배열 행 포함.이것은 사용 가능한 가장 강력한 양자 시뮬레이션 플랫폼 중 하나이며, 원자의 외부 껍질에서 전자 전이의 극도로 증폭된 궤도를 사용하여 전기장에 대해 매우 높은 반응을 달성합니다. 이러한 시스템은 이미 음이온을 시뮬레이션하는 데 사용되고 있으며 입자와 같은 물체를 구현하기 위한 주요 전쟁터가 될 수 있습니다.

가장 놀라운 것은 또 다른 연구원인 마르쿠스 뮐러(Markus Müller) 팀이 거의 동시에 입자에 대해 연구하고 있다는 것입니다. 그들은 DHR의 제약 조건을 재해석하고 양자 중첩에 대한 여러 관찰자의 관점에서 "구별 불가능성"을 정의하여 입자와 같은 존재 가능성을 "배제"하는 다른 접근 방식을 취했습니다.

양측의 이론은 충돌하지 않고 서로를 보완합니다.

물리적 이미지 측면에서 입자와 같은 이미지는 상호 작용의 동적 네트워크에 더 가깝습니다. 포지션 교체는 마이너스 기호가 아니라 시스템 업그레이드이며, 이는 참가자 자신뿐만 아니라 일련의 후속 진화에도 영향을 미칩니다.

이를 통해 특정 양자 위상 전이 모델, 얽힌 상태 구조 및 아마도 입자와 같은 프레임워크에서 설명하는 것이 더 쉬워집니다.

심지어 가능합니다새로운 차원의 양자 물질이 탄생했습니다.。 그리고 2차원에서만 살 수 있는 anyon과 달리 3차원입니다.

이것은 그들이엔지니어링 응용 프로그램에 진입할 가능성이 더 높습니다.。 예를 들어, 입자와 같은 특성으로 설계된 재료는 상태 밀도, 스핀 커플링 및 전하 수송 측면에서 보손 또는 페르미온 재료로는 불가능한 동작을 나타낼 수 있습니다.

과거에 우리는 세상을 두 개의 상자로 꽉 채웠습니다: 쌓을 수 있거나 쌓을 수 없습니다. 이제 두 상자 사이의 이음새가 이음새를 열었습니다.