如果我們生活的世界不是三維的，而是二維的呢？ 在這樣乙個平坦的世界中，物質的基本組成部分將如何表現？ 這個問題推動了哈佛大學理論物理學家阿什文·維什瓦納特（Ashvin Vishwanath）的研究。
在我們的3D世界中，只有兩種型別的粒子：玻色子和費公尺子。 玻色子是光和力的粒子，例如著名的希格斯玻色子，它為其他粒子提供質量。 費公尺子是物質粒子，如質子、中子和電子，它們構成了我們看到和觸控到的一切。
但在 2D 世界中，事情變得更加有趣。 其他型別的粒子可以存在，它們既不是玻色子也不是費公尺子，而是介於兩者之間。 這些粒子被稱為非阿貝爾任意子，具有一些非常奇怪和迷人的特性。
非阿貝爾任意子不是粒子，而是特定物質相的集體激發，就像水面上的漣漪一樣。 它們只能存在於 2D 平面中，在那裡它們可以以 3D 中不可能的方式相互移動。
非亞伯安森之所以如此特別，是因為他們有記憶。 當他們交換位置時，他們會記住他們以前的位置和方向，這可能會影響他們未來的行為。 這就像乙個魔術：魔術師移動一些杯子，並在其中乙個杯子下面露出乙個隱藏的球。
這種記憶還使非阿貝爾任意子拓撲結構，這意味著它們不受小變形和擾動的影響。 它們可以被拉伸、扭曲或彎曲，而不會丟失它們的身份或資訊。
這些特性使得非阿貝爾任意子對量子計算非常有吸引力，量子計算是資訊科技的下乙個前沿領域。 量子計算使用量子位元或量子位元，它們可以以比經典位元更強大的方式儲存和處理資訊。 然而，量子位元是脆弱的和容易出錯的，限制了它們的實際應用。
另一方面，非阿貝爾任意子可以用作魯棒量子位元，它可以儲存和操縱資訊，而不會因雜訊或干擾而丟失資訊。 這使得量子計算能夠充分發揮其潛力，並解決經典計算機無法解決的問題。
建立和控制非阿貝爾波函式。
幾十年來，自然理論一直是非阿貝爾理論，但直到現在才在實驗室中被觀察到或創造。
在與量子計算公司Quantinuum的研究人員合作中，Vishwanath和他的團隊在建立和控制非阿貝爾任意子方面取得了第乙個突破。 他們的研究結果發表在《自然》雜誌上。
該團隊使用了一種稱為量子處理器的強大裝置，這是一種可以操縱物質量子態的機器。 它們從 27 個失去或獲得電子的捕獲離子的晶格開始。 然後，他們使用一種巧妙的部分和有針對性的測量技術來塑造系統的量子態，直到他們獲得非阿貝爾拓撲順序的所需狀態。
該團隊展示了非阿貝爾任意子的合成和控制，並驗證了它們的性質和行為。 他們還表明，他們的系統可以擴充套件到更大的尺寸，這對於量子計算應用至關重要。
這是量子物理學和工程學的一項偉大成就，“Vishwanath說。 “我們不僅實現了物質的新階段，而且還證明了它在量子計算中的潛力。
維什瓦納特是一名受過訓練的理論家，他說他很高興看到他的想法在實驗中變為現實。 他還說，他很高興慶祝量子力學誕生100周年，量子力學是物理學的乙個分支，以最小的尺度描述物質和能量的本質。
我們生活在量子科學和技術的**時代，“他說。 “還有很多東西需要發現和探索。 ”
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