中国学者首次在超冷原子体系中观测到任意子激

我国学者在拓扑量子计算领域取得重大突破：首次在超冷原子体系中观测到任意子激发

新华社合肥报道，9月12日，中国科学技术大学的潘建伟教授及其研究团队在国际上首次通过量子调控的方法，在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子。这一重要成果被国际权威学术期刊《自然·物理学》发表。

任意子，这一奇异粒子的理论，早在1977年就被两位挪威科学家提出。它存在于二维空间中，行为特性介于玻色统计和费米统计之间，具有新的分数统计特性。美国物理学家、诺贝尔物理学奖得主维尔泽克将其命名为“任意子”。

任意子的发现，为量子计算领域带来了新的希望。理论研究表明，拓扑量子计算具有很高的容错能力，能够抵抗环境噪声的影响，因此备受科学家们关注。近年来，拓扑量子计算已成为量子计算领域的一个研究热点。

潘建伟研究团队在拓扑量子计算的研究上，已经取得了系列成果。此次，他们创造性地构建了新的实验系统，并开发了独特的量子调控技术。他们研发的自旋依赖超晶格系统，能够囚禁和操控超冷原子，成功操控光晶格中约800个超冷原子，同时产生了约200个四原子自旋纠缠态。

更重要的是，他们首次观测到了四体环交换相互作用，并通过微波反转原子自旋的方法，实现了任意子之间的编织交换过程，首次在光晶格体系中直接观测到了任意子交换产生的分数拓扑相位。这一研究成果的实现，为未来任意子的拓扑性质研究提供了新的实验平台和手段，将推动拓扑量子计算和晶格规范场量子模拟领域的研究进展。

这一重大突破再次证明了我国科研团队在量子计算领域的深厚实力和卓越贡献。期待未来他们能够继续为全球的量子计算研究做出更多重要的贡献。