준파당은 양자 물리학에서 가장 신비 롭고 흥미로운 대상 중 일부입니다. 이 기괴한 현상은 사실상 관찰하기가 불가능합니다. 입자처럼 행동하지만 기본 입자의 정상적인 특성에 맞지 않습니다. 준 사교도는 중성자 나 원자처럼 독립적으로 나타나지 않습니다.
그렇다면이 당황스러운 현상은 무엇입니까? 준파당은 양자 컴퓨터의 개발에 중요 할 수있다. 회의론이 남아 있음에도 불구하고 많은 사람들은 양자 처리가 컴퓨팅의 미래라고 생각합니다. 준 사파르티클은 과학자들이 이해하고 통제 할 수 있다면 양자 컴퓨터를 주류로 만들 가능성이 있습니다.
Quasiparticles vs. 기본 입자
과학 공동체 내에서도 준 사파르티클은 모호한 주제가 될 수 있습니다. 실제 입자가 아닙니다. 준파당은 기본 입자에서 발생하는 현상입니다. 이 아 원자 입자는 우주의 기본 빌딩 블록입니다. 준 사파르와 기본 입자 사이의 이상한 관계는 준 사파르티클을 흥미롭게 만드는 것의 핵심 부분입니다.
17 기본 입자
기본 입자라고도하는 17 개의 알려진 기본 입자가 있습니다. 이러한 아 원자 입자는 다른 입자로 만들어지지 않기 때문에 독특합니다. 예를 들어, 전자는 다른 입자로 분해 될 수 없습니다. 그것은 전자적으로 전자입니다.
기본 입자는 두 개의 더 큰 그룹, 즉 페르미온과 가슴에 속합니다. 페머는 중요하고 반물질 입자이며, 보손은 힘을 발휘하는 입자입니다. 각 그룹에는 몇 가지 하위 그룹의 기본 입자가 있습니다. 과학자들은 페름을 렙톤이나 쿼크뿐만 아니라 안티 렙톤 및 골동품으로 분류합니다. 보손은 게이지 보손 또는 iggss 보손으로 분류됩니다.
17 개의 고유 한 기본 입자는 모두 이러한 그룹과 하위 그룹 중 하나에 속합니다. 예를 들어, 전자는 Lepton 카테고리의 가장 낮은 질량 멤버이며, 이는 Fermion의 유형입니다. Boson과 Fermion 입자는 그들의 행동이 다른 통계 세트를 따르기 때문에 분기됩니다. 보손 입자는 완전한 정수 스핀을 가지며, 페르미온 입자는 반 인구 스핀 수를 갖는다. 또한, 페르미온은 전자를 함유하고 보손은 차전되지 않은 중성 입자입니다.
준 사파르티클 :여기도 여기도
과학자들은 때때로 집단 흥분으로 알려진 유사한 유형의 현상과 함께 준 사파르를 묶습니다. 둘 사이의 주요 차이점은 기본 입자와 관련이 있습니다. 일반적으로 준 사파르티클은 페르미온으로 발생하는 현상입니다. 집단 흥분은 가슴과 함께 발생하는 현상입니다.
준 사파르는 정상적인 기본 입자는 아니지만 독립적 인 구조도 아닙니다. 그들은 종종 기본 입자의 예상 특성을 대부분 가지고 있지만 예상치 못한 차이가 있습니다. 예를 들어 준 전자는 정상 전하 및 스핀을 가지지 만 질량은 전자의 전형적인 질량과 일치하지 않습니다.
준 사파르에 대한 많은 이론이 있지만, 관찰하기가 어렵습니다. 그들은 진공 상태에서 독립적으로 발생할 수 없으며 고체와 같은 더 큰 시스템 내에서만 발생할 수 없습니다. 또한, 준 사양 현상은 1 x 10 내에 1 x 10 내에 사라지고 사라집니다.
과학자들이 마침내 실제 준 입자의 형성을 관찰 한 것은 2016 년이 되어서야. 국제 이론 물리학 자 팀은 초트라 콜드 양자 가스를 사용하여 형성 과정을 늦추어 폴라 론의 형성을 시뮬레이션했습니다. 2021 년 과학자들은 Bose Polarons를 만들고 유사한 방법을 사용하여 고체와의 상호 작용을 연구했습니다.
유사성 파파르티클 유형
“준 사양”이라는 용어는 신비하게 들리지만 실제로는 단순히“겉보기 입자”를 의미합니다. 이것들은 특별한 행동을 나타내는 일상적인 기본 입자입니다. 과학자들은 수년에 걸쳐 많은 독특한 준 사육관을 이론화했습니다. 지금까지 발견 된 가장 흥미로운 가능성 중 몇 가지가 있습니다.
majoranas
Majorana Quasiparticle은 동시에 구멍과 전자입니다. 구멍과 전자가 서로 궤도를 돌리는 유사한 엑시톤과는 달리,마다 마나에는 둘이 같은 공간에 존재합니다. 이 "구멍"은 실제로 전자가 없어야합니다. 그것은 한 번에 입자와 대변인입니다. 반 전자 및 반 전자 구멍이 이와 같이 공존 할 때, 입자는 효과적으로 에너지가없고 전하가 없습니다.
이것은 양자 컴퓨팅에 매우 유용 할 수 있습니다. 이론적으로, Majorana Quasiparticle의 특성은 다른 입자가 갈 수없는 한 유형의 초전도체에 존재할 수 있습니다. 이론적 물리학 자들은 전통적인 컴퓨팅의 1과 0과 같은 양자 코드를 만들기 위해 Majorana의 구멍과 전자를“브레이드”할 수 있다고 생각합니다.
Majorana Quasiparticles에 대한 연구가 진행 중이며 Microsoft는 가장 주목할만한 투자자 중 하나입니다. 그러나 아무도 아직 실제 마이틀라나 입자를 발견하지 못했습니다.
Anyons
양자 컴퓨팅 레이스의 또 다른 주요 플레이어는 Anyon Quasiparticle입니다. 과학자들은이 매혹적인 물체가 2D 구조이며, 이전에는 찾은 적이없는 2D 구조라고 이론화합니다. 준 사파르에서도 독특한 경우, Anyons는 가슴이나 페르 미온이 아닙니다. 분수 통계로 인해 Anyons는 어느 주 그룹의 기본 입자처럼 행동하지 않습니다. 이 특이한 2D 동작은 Anyons를 양자 컴퓨팅 파워의 후보로 만드는 것입니다.
2020 년에 물리학 자 팀은 그들이이 준파당의 존재에 대한 최초의 어려운 증거라고 생각하는 것을 발견했습니다. 물리학 자들은 두 사람이 서로 위치를 교환 할 때 양자 상태 가이 변화의“기억”을 반영 할 것이라고 이론화한다. 이것은 Anyon을 나타내는 분수 통계의 증거로 사용됩니다.
서로 공전하는 두 개의 Anyon에 의해 생성 된 양자 메모리는 양자 컴퓨팅을위한 가능한 기초가 될 수 있습니다. Anyon 회전은 Majorana Quasiparticles가 1 및 0 대신 꼰 구멍과 전자를 사용하는 방식과 유사한 "코드"역할을합니다. 이것은 토폴로지 양자 컴퓨팅으로 알려져 있습니다. 그러나 2022 년 현재 이론적으로 남아있다.
Polaritons
모든 준 사양이 양자 컴퓨팅과 관련이있는 것은 아닙니다. Polariton은 우주의 비밀, 특히 블랙홀을 잠금 해제하는 놀라운 준 입자입니다. 이 준 입자는 광자와 흥분 사이의 상호 작용에 의해 생성 된 빛과 물질의 조합이다.
이것은 블랙홀처럼 행동하는 "액체 빛"을 만듭니다. 물리학 자들은이 행동을 사용하여 블랙홀의 작동 방식에 대한 이론을 테스트하고 있습니다. 블랙홀은 본질적으로 공부하기가 어렵지만 Polaritons는 가능합니다.
준 사파르티클의 영향
준파당은 이상한 이론 물리학 이상입니다. 그들은 실제 세계, 특히 양자 컴퓨팅에 큰 영향을 미칩니다. 컴퓨터의 미래로 여겨지는 Quantum Computing은 전통적인 컴퓨터를 극적으로 능가 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 양자 컴퓨팅은 해당 상태가 실제로 측정되기 전에 아 원자의 상태의 확률을 분석하여 계산합니다.
이것은 아 원자의 물체가 "중첩"에있을 때만 가능합니다. 중첩에있을 때, 양자 스핀 또는 방향과 같은 물리적 시스템은 한 번에 수많은 배열입니다. 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 비트 인 중첩을 사용하면 동시에 다른 것들을 나타낼 수 있습니다. 결과적으로 양자 컴퓨터는 많은 가능성을 동시에 분석 할 수 있습니다. 이에 비해 전통적인 컴퓨터는 한 번에 하나씩 가능성을 분석해야합니다.
위에서 언급 한 토폴로지 이론과 같은 양자 컴퓨팅 플랫폼에 대한 몇 가지 주요 이론이 있습니다. 지금까지 Quantum Computers는 전통적인 컴퓨터와 진정으로 경쟁하기가 어려운 수많은 도전에 직면 해 있습니다. 기술 자체의 인프라는 현재 소비자 전자 제품에 적합하지 않습니다. 준 사파르티클의 도움으로 하루가 바뀔 수 있습니다.
양자 물리학의 신비
양자 물리학은 오랫동안 물리학의 가장 신비한 코너로 생각되어 왔습니다. 그것은 어떻게 든 우주 전체의 직물을 구성한다는 것을 알기에는 너무 작은 물체를 탐구합니다. 이러한 당황스러운 아 원자 입자는 불가능한 방식으로 행동하여 양자 영역을 더욱 혼란스럽게 만듭니다.
준파당은 이론적으로 고도로 남아 있지만 과학자들은 최근 몇 년 동안 자신이 정확히 무엇인지 발견하고 이해하기 위해 큰 진전을 이루었습니다. 대답을 찾는 것은 준 사파르티클을 양자 컴퓨팅과 우주 자체의 신비로 키로 바꿀 수 있습니다.
