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2024年诺贝尔物理学奖候选:任意子,3桃N士....

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图源:Osama Shukir Muhammed Amin FRCP(Glasg), CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

编者按:


去年,施郁教授大胆预测,2023年诺贝尔物理学奖可能会奖给超快激光科学和阿秒物理。结果不出所料。

今年,施郁教授再次大胆预测:2024年诺贝尔物理学奖可能授予研究分数统计和任意子的物理学家。

那么,施郁教授能够押宝成功吗?10月8日下午见分晓。你认为今年的诺贝尔物理学奖将颁给哪些科学家?欢迎留言说明你的理由。

施郁 | 撰文

2024年诺贝尔物理学奖可能授予研究分数统计和任意子的物理学家。


任意子是量子物理的概念,在凝聚态物理的拓扑物态中扮演重要角色,还在探索中的拓扑量子计算里起关键作用。




图源:weird.com

量子力学中,同种粒子的内禀性质完全一样,叫做全同粒子。比如所有的电子都是完全一样的。对于一种全同粒子的集体来说,将其中两个粒子互换,或者将多个粒子置换,物理上都不会有区别。

在量子力学中,这个粒子集体用“波函数“描写,波函数大小的平方是概率,波函数是所有粒子位置的函数。

将两个粒子互换,波函数有两种结果,要么不改变,要么乘以-1。前者叫做费米子,后者叫做玻色子。两个粒子互换相当于一个粒子绕另一个粒子转半圈,互换两次相当于转一圈,也就回到原来的情况,相位总归是0 (相位是一种角度,所以2π也相当于0)。


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