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　　記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉教授及其同事在國(guó)際上首次通過量子調(diào)控的方法，在超冷原子體系中發(fā)現(xiàn)了拓?fù)淞孔游飸B(tài)中的準(zhǔn)粒子——任意子，證實(shí)了任意子的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)特性，向著實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算的方向邁出了重要一步。日前，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·物理學(xué)》在線發(fā)表了這項(xiàng)重要研究成果。
　　基本粒子通常根據(jù)其攜帶的自旋分為兩類，即自旋為整數(shù)的玻色子和自旋為半整數(shù)的費(fèi)米子。1977年，挪威學(xué)者提出一個(gè)令人驚訝的理論：在二維空間中存在某種粒子，其行為服從介于玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)之間的新的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)。由這類奇異粒子構(gòu)成的物理系統(tǒng)，其波函數(shù)在兩粒子坐標(biāo)交換的情況下不體現(xiàn)對(duì)稱或反對(duì)稱性，而是獲得一個(gè)任意的相位因子?？茖W(xué)家將該類準(zhǔn)粒子命名為“任意子”。
　　然而，如何直接實(shí)驗(yàn)觀測(cè)任意子交換時(shí)產(chǎn)生的拓?fù)湎辔贿M(jìn)而驗(yàn)證其分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)特性，一直是一個(gè)巨大的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)。針對(duì)這一重大問題，潘建偉研究團(tuán)隊(duì)選擇了構(gòu)建人工量子晶體，研發(fā)了自旋依賴的超晶格系統(tǒng)來囚禁和操控超冷原子，并在晶格中巧妙地用光極化勢(shì)形成了有效磁場(chǎng)梯度，成功操控光晶格中約800個(gè)超冷原子，首次觀測(cè)到了四體環(huán)交換相互作用，并演示了對(duì)此相互作用進(jìn)行量子調(diào)控的能力；通過微波反轉(zhuǎn)原子自旋的方法，實(shí)現(xiàn)了任意子之間的編織交換過程，并首次在光晶格體系中直接觀測(cè)到了任意子交換產(chǎn)生的分?jǐn)?shù)拓?fù)湎辔弧?br/>　　該研究成果為人們進(jìn)一步研究任意子的拓?fù)湫再|(zhì)提供了新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和手段，將推動(dòng)拓?fù)淞孔佑?jì)算和晶格規(guī)范場(chǎng)量子模擬領(lǐng)域的研究進(jìn)展。量子信息領(lǐng)域的國(guó)際著名學(xué)者佐勒評(píng)價(jià)該工作：“這個(gè)系統(tǒng)顯現(xiàn)了任意子分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)特性，是拓?fù)湎啻嬖诘拿靼谉o誤的證據(jù)?！?br/>　?。ㄔd于《科技日?qǐng)?bào)》 2017-09-13 01版）