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　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及同事苑震生、陳宇翱等人近期在國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)了拓撲量子物態(tài)中的準(zhǔn)粒子——任意子，并證實了任意子的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計特性，向?qū)崿F(xiàn)拓撲量子計算邁出了重要一步。相關(guān)研究在《自然—物理學(xué)》上發(fā)表。
　　1977年，兩位挪威科學(xué)家提出一個令人驚訝的新理論：在二維空間中存在某種粒子，其行為服從介于玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計之間的新的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計。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)對稱或反對稱性，而是獲得一個任意的相位因子。美國物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主維爾澤克將該類準(zhǔn)粒子命名為“任意子”。
　　任意子的理論被提出后不久，物理學(xué)家就在實驗中捕捉到了它的蹤跡。但如何直接實驗觀測任意子交換時產(chǎn)生的拓撲相位，進而驗證其分?jǐn)?shù)統(tǒng)計特性，一直是一個巨大的實驗挑戰(zhàn)。
　　10多年前，潘建偉研究團隊就開始了對拓撲量子計算的研究并取得了一系列成果。近期，他們創(chuàng)造性地搭建了新的實驗系統(tǒng)并開發(fā)了獨特的量子調(diào)控技術(shù)，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，成功操控光晶格中約800個超冷原子同時產(chǎn)生了約200個四原子自旋糾纏態(tài)。他們首次觀測到了四體環(huán)交換相互作用，并通過微波反轉(zhuǎn)原子自旋的方法，實現(xiàn)了任意子之間的編織交換過程，首次在光晶格體系中直接觀測到了任意子交換產(chǎn)生的分?jǐn)?shù)拓撲相位。
　　該研究成果的實現(xiàn)，為進一步研究任意子的拓撲性質(zhì)提供了新的實驗平臺和手段，將推動拓撲量子計算和晶格規(guī)范場量子模擬領(lǐng)域的研究進展。
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2017-09-13 第1版 要聞)