Rice Üniversitesi’nden fizikçiler, ne bozon ne de fermiyon olmayan parçacıkların var olma olasılığını matematiksel olarak kanıtladılar. Nature dergisinde yayınlanan çalışma, fizik ve astronomi profesörü Caden Hazzard ve eski yüksek lisans öğrencisi Zhiyuan Wang tarafından yürütüldü.
Fizik ve astronomi yardımcı doçenti Hazzard, “Daha önce farkında olmadığımız yeni parçacık türlerinin mümkün olduğunu belirledik” dedi.
Geleneksel olarak kuantum mekaniği, tüm gözlemlenebilir parçacıkların fermiyonlara ve bozonlara bölündüğünü ve bunların belirli bir kuantum durumunda diğer parçacıklarla etkileşime girdiklerinde davranışlarında farklılık gösterdiğini ileri sürmüştür. Bozonlar sınırsız sayıda var olabilirken fermiyonlar, belirli bir durumda yalnızca bir fermiyonun var olmasına izin veren Pauli dışlama ilkesine uyar.
“Bu davranış periyodik tablonun tüm yapısından sorumludur. Bu yüzden oturduğunuzda sandalyeden düşmezsiniz” diye açıklıyor Hazzard.
1950’lerde parapartiküllerin kuantum teorisi formüle edildi, ancak 1970’lere gelindiğinde matematiksel araştırmalar parapartiküllerin sadece kılık değiştirmiş bozonlar veya fermiyonlar olduğunu kanıtlıyor gibiydi. Tek istisna, yalnızca iki boyutta var olan egzotik parçacıklar olan anyonlar olarak kabul edildi.
Yang-Baxter denkleminin çözümünü ve diğer matematiksel araçları kullanan Hazzard ve Wang, parapartiküllerin varlığının teorik olasılığını kanıtladılar. Araştırmacılar, parapartiküllerin doğada nasıl ortaya çıkabileceğini göstermek için mıknatıslar gibi yoğunlaştırılmış sistemlerdeki uyarımlara odaklandılar.
Bilim adamları, fermiyonlar veya bozonlardan farklı olarak parapartiküllerin konum değiştirirken alışılmadık bir şekilde davrandığını, iç durumlarının değişim süreci sırasında dönüştüğünü gösterdi.
Keşif, kuantum bilgi bilimi ve hesaplamada, örneğin parçacıkların iç durumlarını manipüle ederek bilginin güvenli aktarımı için uygulama bulabilir. Ancak pratik uygulama erken bir aşamadadır ve esas olarak teorik varsayımlar alanında kalmaktadır.
Hazzard, “Bunun nereye varacağını bilmiyorum ama öğrenmenin heyecan verici olacağından eminim” dedi.
