Zaobserwowano jednowymiarowe anyony: kamień milowy w obliczeniach kwantowych

Międzynarodowy zespół, w tym prof. dr André Eckardt z TU Berlin, osiągnął przełomowe osiągnięcie: pierwsze bezpośrednie eksperymentalne zaobserwowanie statystyki wymiany anyonowej w jednowymiarowym systemie kwantowym. To znaczące osiągnięcie, opublikowane w *Science*, otwiera nowe możliwości eksploracji jednowymiarowych anyonów i pogłębiania naszego zrozumienia fizyki fundamentalnej. W dziedzinie fizyki cząstki tradycyjnie dzielą się na dwie kategorie: bozony i fermiony. Bozony pozostają niezmienione podczas wymiany, podczas gdy fermiony ulegają przesunięciu w swojej funkcji falowej. Anyony jednak kwestionują tę konwencjonalną klasyfikację, wykazując zachowanie, które leży pomiędzy bozonami a fermionami. Zespół badawczy wykorzystał mikroskop gazu kwantowego jako symulator kwantowy. Precyzyjnie umieścili ultrachłodne atomy rubidu w liniowym układzie za pomocą stojącej fali laserowej. Ta innowacyjna konfiguracja umożliwiła im dokładne obserwowanie ruchu pojedynczych atomów, dostarczając bezpośrednich dowodów na ich anyonowe zachowanie. Anyony posiadają unikalne właściwości topologiczne, które czynią je z natury odpornymi na zakłócenia, co wzbudza zainteresowanie ich potencjałem w odpornych na błędy obliczeniach kwantowych. Chociaż obserwowane anyony są abelowe i nie mają natychmiastowego zastosowania w przetwarzaniu informacji kwantowej, ta obserwacja stanowi kluczowy krok naprzód w odkrywaniu tajemnic tych egzotycznych cząstek i wykorzystywaniu ich potencjału do przyszłych zastosowań technologicznych.