美國布朗大學物理學家在一項新研究中觀察到一種名為“分數激子”的分数激子新型量子粒子，既不屬於玻色子，新型也不屬於費米子，准粒而是发现介於兩者之間的粒子類型。這一發現或將極大拓展科學家對量子領域的分数激子認知。相關論文發表於最新一期《自然》雜誌。新型

研究人員表示，准粒這種新型準粒子不攜帶整數電荷，发现卻遵循獨特的分数激子量子統計規律。其最令人振奮之處在於解鎖了一係列物質的新型新量子相，為科學研究開辟了新前沿，准粒深化了基礎物理的发现理解，並為量子計算帶來了新可能。分数激子

研究聚焦於分數量子霍爾效應，新型該現象基於經典霍爾效應，准粒即將磁場施加到有電流的材料上以產生橫向電壓。量子霍爾效應發生在極低溫度和極高磁場下，這種橫向電壓以清晰且獨立的跳躍方式增加。而在分數量子霍爾效應中，這種增加方式變得更為奇特，僅為電子電荷的一小部分。

實驗中，研究人員構建了由兩層二維納米材料石墨烯組成的結構，中間隔有六方氮化硼絕緣晶體。這種設置使他們能夠精確控製電荷運動，還能生成被稱為激子的粒子，這些粒子由一個電子和空穴結合而成。然後，在比地球磁場強數百萬倍的極強磁場中，研究人員觀察到了新型分數激子，這些激子表現出異常行為。

通常，基本粒子分為玻色子和費米子兩類。玻色子能共享相同量子態，而費米子則遵循泡利不相容原理，即兩個費米子不能占據同一量子狀態。然而，實驗中觀察到的分數激子並不能完全歸入這兩類中的任何一類。它們雖具有預期的分數電荷，但行為卻同時表現出玻色子和費米子的特征，類似兩者的雜合體，介於兩者之間的粒子類型——任意子，但又具有獨特屬性。

這種出乎意料的行為表明，分數激子可能代表了一類全新的、具有獨特量子屬性的粒子。研究表明，激子可以存在於分數量子霍爾體係中，並且其中一些激子是由帶分數電荷的粒子配對產生的，形成了表現不像玻色子的分數激子。

研究人員指出，這類新型粒子未來或有助於改進量子層麵的信息存儲和處理方式，帶來更快、更可靠的量子計算機。