如果我们生活的世界不是三维的，而是二维的呢？ 在这样一个平坦的世界中，物质的基本组成部分将如何表现？ 这个问题推动了哈佛大学理论物理学家阿什文·维什瓦纳特（Ashvin Vishwanath）的研究。
在我们的3D世界中，只有两种类型的粒子：玻色子和费米子。 玻色子是光和力的粒子，例如著名的希格斯玻色子，它为其他粒子提供质量。 费米子是物质粒子，如质子、中子和电子，它们构成了我们看到和触摸到的一切。
但在 2D 世界中，事情变得更加有趣。 其他类型的粒子可以存在，它们既不是玻色子也不是费米子，而是介于两者之间。 这些粒子被称为非阿贝尔任意子，具有一些非常奇怪和迷人的特性。
非阿贝尔任意子不是粒子，而是特定物质相的集体激发，就像水面上的涟漪一样。 它们只能存在于 2D 平面中，在那里它们可以以 3D 中不可能的方式相互移动。
非亚伯安森之所以如此特别，是因为他们有记忆。 当他们交换位置时，他们会记住他们以前的位置和方向，这可能会影响他们未来的行为。 这就像一个魔术：魔术师移动一些杯子，并在其中一个杯子下面露出一个隐藏的球。
这种记忆还使非阿贝尔任意子拓扑结构，这意味着它们不受小变形和扰动的影响。 它们可以被拉伸、扭曲或弯曲，而不会丢失它们的身份或信息。
这些特性使得非阿贝尔任意子对量子计算非常有吸引力，量子计算是信息技术的下一个前沿领域。 量子计算使用量子比特或量子比特，它们可以以比经典比特更强大的方式存储和处理信息。 然而，量子比特是脆弱的和容易出错的，限制了它们的实际应用。
另一方面，非阿贝尔任意子可以用作鲁棒量子比特，它可以保存和操纵信息，而不会因噪声或干扰而丢失信息。 这使得量子计算能够充分发挥其潜力，并解决经典计算机无法解决的问题。
创建和控制非阿贝尔波函数。
几十年来，自然理论一直是非阿贝尔理论，但直到现在才在实验室中被观察到或创造。
在与量子计算公司Quantinuum的研究人员合作中，Vishwanath和他的团队在创建和控制非阿贝尔任意子方面取得了第一个突破。 他们的研究结果发表在《自然》杂志上。
该团队使用了一种称为量子处理器的强大设备，这是一种可以操纵物质量子态的机器。 它们从 27 个失去或获得电子的捕获离子的晶格开始。 然后，他们使用一种巧妙的部分和有针对性的测量技术来塑造系统的量子态，直到他们获得非阿贝尔拓扑顺序的所需状态。
该团队展示了非阿贝尔任意子的合成和控制，并验证了它们的性质和行为。 他们还表明，他们的系统可以扩展到更大的尺寸，这对于量子计算应用至关重要。
这是量子物理学和工程学的一项伟大成就，“Vishwanath说。 “我们不仅实现了物质的新阶段，而且还证明了它在量子计算中的潜力。
维什瓦纳特是一名受过训练的理论家，他说他很高兴看到他的想法在实验中变为现实。 他还说，他很高兴庆祝量子力学诞生100周年，量子力学是物理学的一个分支，以最小的尺度描述物质和能量的本质。
我们生活在量子科学和技术的**时代，“他说。 “还有很多东西需要发现和探索。 ”
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