麻省理工学院终身教授、格林讲席教授文小刚评论
文小刚于2014年末接受《赛先生》专访。摄影:李晓明
和首晟一样,我一直认为三维的准粒子和三维的基本粒子是没有区别的。我把这一看法概括为信息与物质的统一,或者说物质起源于信息。我认为我们的真空就是由量子信息组成的量子比特海。而我们看到的所谓基本粒子,就是量子比特海中的准粒子。过去十几年,我们做了大量的工作。证明了光波的麦克斯韦尔方程,胶子的杨-米尔斯方程,电子夸克的狄拉克方程,都可以从量子比特海中搞出来,描写其中各种各样不同的波。由此证明了所有基本粒子,都可以看成是量子比特海中的准粒子。这是拓扑序在基本粒子领域中的重大应用。
我写了很多科普文章传播这一观念。可以参阅的文章包括《来自拓扑序的大统一》,《文小刚:光的奥秘和空间的本源|众妙之门》,以及《经典回顾 |【华人之光Ⅰ】文小刚(上):物理学新的革命》。
这三篇文章都讲了三维基本粒子就是三维准粒子这一观念。
对于这项新的工作,我此前在接受果壳科学人的采访中做了论述:
之前,人们就已经在有自旋轨道耦合的超导体中发现了以准粒子激发的形式存在的马约拉纳费米子,但当时它被叫做另外一个名字:玻戈留玻夫(Bogoliubov)准粒子。超导体中的准马约拉纳费米子,或玻戈留玻夫准粒子的确和暗物质的一个候选粒子有点像,即自己是自己的反粒子。作为基本粒子的或超导体中的马拉约纳费米子是能在三维跑的。这次的工作发现的是在一维跑的马拉约纳费米子。是很不一样的东西。
我还可以说明一点:
正是因为不一样,所以这一次是一个新工作。1993年我在《物理评论快报》(Physics Review Letters)上发表的文章中,预言了这种一维手征马约拉纳费米子可以出现在非阿贝尔量子霍尔态的边界上。这一类拓扑态有半整数电导。而高精度半整数电导1999年已在量子霍尔试验中被Wei Pan观察到[注]。这间接地发现了一维手征马约拉纳费米子。这次新实验,也是通过半整数电导,间接地发现一维手征马约拉纳费米子。但实验的构造,半整数电导的机制和以前完全不同。
注:Wei Pan的论文Exact Quantization of the Even-Denominator Fractional Quantum Hall State at ν=5/2 Landau Level Filling Factor,Phys. Rev. Lett. 83, 3530 – Published 25 October 1999,DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.3530
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