Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) colaboraram com a Universidade de Oklahoma em dois estudos sobre física quântica e demonstraram que anyons podem existir em sistemas unidimensionais.
Essas partículas não se encaixam nas categorias tradicionais de bósons e férmions. A existência de anyons era prevista teoricamente desde a década de 1970.
A primeira observação experimental dessas partículas aconteceu em 2020, em sistemas bidimensionais. O professor Thomas Busch, líder da Unidade de Sistemas Quânticos do OIST, coordenou os trabalhos recentes.
Busch afirmou que os estudos permitem avançar na compreensão das propriedades fundamentais do mundo quântico. O comportamento quântico das partículas é definido pela troca de posição entre duas partículas idênticas.
Em três dimensões, o sistema permanece o mesmo para bósons ou muda de sinal para férmions. Em dimensões menores, as trajetórias das partículas permitem comportamentos distintos.
Em duas dimensões, as trajetórias podem se entrelaçar de forma única. Isso resulta em estados finais que não equivalem aos iniciais para os anyons.
Raúl Hidalgo-Sacoto, doutorando no OIST, explicou o caso unidimensional: nessa configuração, as partículas precisam atravessar umas às outras. Interações de curto alcance podem ser ajustadas para modificar o comportamento dos anyons.
Sistemas de átomos ultrafrios oferecem infraestrutura para testes experimentais dessas ideias. A distribuição de momento permite observar a natureza dos anyons diretamente.
Os anyons apresentam potencial significativo para a computação quântica, pois podem armazenar informações de forma mais estável contra erros em abordagens topológicas. O avanço reforça o valor da exploração de sistemas de baixa dimensionalidade na física.
Detalhes completos dos estudos foram divulgados pelo Science Daily.
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