有时候，二维比三维更好。

 

在我们生活的三维世界里，有两类基本粒子:玻色子和费米子。但理论物理学家预测，在二维空间中，还有另一种选择:任意子。现在，科学家们报告了新的证据，证明任何粒子都存在，而且它们的行为与任何已知粒子都不同。物理学家们在4月10日的《科学》杂志上发表报告称，研究人员利用一个小型“对撞机”，将假定的任意子相互抛向对方，以帮助确认它们的身份。

 

所有已知的基本粒子可以分为费米子和玻色子。例如，沐鸣平台注册登录官网电子就是费米子。玻色子包括光子和著名的希格斯玻色子，前者是光的粒子，后者解释了粒子如何获得质量(SN: 7/4/12)。这两类粒子的行为方式不同:费米子是孤独的，相互回避，而玻色子可以聚集在一起。

 

然后，大约40年前，“理论家们预测，在一个二维世界里，你可能会有被称为‘任意子’的具有不同行为的新粒子，”巴黎高等师范学院物理实验室的物理学家格温达尔·费夫(Gwendal Feve)说。

 

任何一个介乎玻色子和费米子之间的粒子，都不会完全避开彼此或聚集起来。由于我们不是生活在二维空间中，Feve和同事们在二维材料层中寻找任意子。在那里，任何粒子都可以表现为“准粒子”，即表现为类似粒子的固体物质中的扰动(SN: 10/3/14)。当一群电子模仿另一种粒子时，就会形成这样的准粒子，有点像一群鱼如何协调地移动，模仿一种奇怪的、闪光的生物，迷惑捕食者。

 

科学家们已经发现了在强磁场中二维材料中的任何粒子存在的证据。这些材料中的准粒子所带的电荷是电子的一小部分，正如对任何粒子的预测一样。但是科学家们还没有证实准粒子完全符合任何子的条件:研究人员还没有看到玻色子和费米子之间预期的聚集行为。

 

在新的实验中，任何粒子都在夹在分层材料中的二维平面内运动。研究人员创造了两股任意子流，沐鸣平台登陆线路使它们在中心碰撞，然后沿着两条路径中的一条退出。

 

如果研究人员一直在碰撞反社会的费米子，粒子在碰撞后就会分道扬镳。另一方面，玻色子倾向于在同一出口聚集。在实验中，研究人员看到了聚集现象，但聚集的数量，以及科学家改变任意子被送入对撞机的速度后发生的变化，与理论中对任意子的预测是一致的。

 

“这是非常确凿的。德国莱比锡大学的理论物理学家Bernd Rosenow说:“这是一个非常谨慎的实验，也是一个非常困难的实验。”2016年，他和同事在《物理评论快报》(Physical Review Letters)的一项研究中提出了这样一个实验。

 

物理学家预测，当任何一个粒子交换位置或相互环绕时，沐鸣注册登录准粒子的量子态就会改变。微软量子公司和加州大学圣巴巴拉分校的物理学家切坦·纳亚克说，确定这个被称为“编织”的过程将更充分地证明任何子的存在。

 

编织某些类型的任意子可能是构建更好的量子计算机的一种有用的技术(SN: 6/29/17)。这些计算机的当前版本非常容易出现计算错误。就像一个整洁的辫子可以让不规律的头发保持在一条直线上，编织的任何东西都可以以一种抵抗这种错误的方式存储信息。

 

尽管这项新研究还没有证明可以编辫子，但它让科学家们离理解任何一个人又近了一步。“这是一个美丽的实验。这肯定是超越了过去的做法，”纳亚克说。