Ta cząstka do 2020 roku istniała tylko hipotetycznie. Jej odkrycie nie było dziełem człowieka

Do 2020 roku istnienie kwazicząstki zwanej anyonem miało wyłącznie hipotetyczny charakter. Teraz wiemy jednak, że takowa nie tylko istnieje, lecz ma również niezwykłe właściwości.
Ta cząstka do 2020 roku istniała tylko hipotetycznie. Jej odkrycie nie było dziełem człowieka

Anyon to jedna z tzw. kwazicząstek i nie da się jej przypisać ani do bozonów, ani do fermionów. Udało się ją stworzyć z użyciem komputera kwantowego, co przy okazji pokazuje, jak ogromny potencjał drzemie w tych urządzeniach. Więcej informacji na temat dokonanego odkrycia znajdziemy w publikacji, która jest obecnie dostępna w formie preprintu. 

Czytaj też: Kwantowe sztuczki sprawiły, że mikroskopia weszła na jeszcze wyższy poziom

Jedną z najbardziej niesamowitych cech anyonów jest ich zdolność do zapisywania swojej historii. Jest to niespotykane w przypadku elektronów czy fotonów – jeśli zostaną one poddane wymianie, to nie da się stwierdzić, czy takowa faktycznie miała miejsce. Z anyonami jest zupełnie inaczej.

Jeśli dokonamy zamiany tych kwazicząstek, to pojawią się w nich pewne odmienności. Co więcej, każda zamiana będzie znajdowała odzwierciedlenie w sposobie, w jaki anyony wibrują. W praktyce oznacza to, że można pójść pod prąd i odtworzyć zmiany, do jakich doszło. Naukowcy porównują to do rozplątywania poszczególnych nici tworzących linę. Dzięki temu możemy określić kolejność, w jakiej były one przekładane.

Anyon to kwazicząstka, która nie jest ani bozonem, ani fermionem. Jej istnienie potwierdzono dopiero w 2020 roku

Anyony oddziałują poprzez zjawisko splątania kwantowego. Jeśli nie pamiętacie, na czym ono polega, to warto je pokrótce wyjaśnić. Najprościej rzecz ujmując, chodzi o istnienie swego rodzaju więzi między dwiema cząsteczkami, która obowiązuje nawet na ogromnych odległościach. W efekcie jeśli jedna cząsteczka zostanie poddana jakimś oddziaływaniom, to druga również ich doświadczy – bez względu na dystans.

Przedstawiciele firmy Quantinuum opracowali procesor kwantowy zwany H2. Urządzenie to wykorzystuje jony iterbu i baru uwięzione za pomocą pól magnetycznych i laserów do tworzenia kubitów, czyli bitów kwantowych. Te, w odróżnieniu od “zwykłych” bitów, mogą znajdować się w stanie superpozycji, przyjmując dwie wartości jednocześnie. O ile więc bity mają wartości wynoszące albo 0 albo 1, tak kubity mogą przyjmować wartości 0, 1 bądź obie jednocześnie. Przekłada się to na znacznie szybsze wykonywanie obliczeń oraz innych zadań.

Czytaj też: Autostradą z prędkością 650 km/h? Nadprzewodniki zrewolucjonizują transport

Naukowcy wykorzystali splątane kubity do stworzenia wzoru Kagome, co zapewniło tym bitom kwantowym właściwości kwantowo-mechaniczne podobne do tych, które przewidywano w przypadku anyonów. Wprowadzając różnego rodzaju zmiany badacze sprawdzali, jakie dawały one efekty i czy pokrywały się one z oczekiwaniami względem anyonów. I choć niektórzy przedstawiciele świata nauki są w tej sprawie nieco sceptyczni, podkreślają, że wciąż mówimy jedynie o symulacjach, to bez wątpienia osiągnięcia naukowców zasługują na uwagę. Pozostaje nam czekać na dokładniejsze ustalenia i finalne potwierdzenie tego, co przytoczyliśmy powyżej.