Lassen Sie mich vorweg sagen, dass ich weiß, dass dies eine schlecht definierte Frage ist, aber ich glaube, dass sie trotzdem nützlich ist.
Für diese gemeinsamen Quasiteilchen:
Welchen Statistiken folgen sie und unter welchen Annahmen? Was wäre ein allgemeiner Weg, um die Statistik für ein gegebenes Quasiteilchen zu bestimmen?
Es hängt davon ab, ob wir Teilchen als klassische oder Quantenteilchen betrachten. Im ersten Fall folgen Partikel normalerweise einer Boltzmann-Statistik . Interessanter wird es jedoch beim Eintritt in die Quantenwelt. Hier wird der Spin der Teilchen entscheidend. Wir haben, dass Teilchen mit ganzzahligem Spin einer Bose-Einstein-Statistik folgen . Während Teilchen mit halbzahligem Spin einer Fermi-Dirac-Statistik folgen. Dasselbe gilt auch, wenn wir Quasiteilchen betrachten, auch hier können wir der Art des Spins eindeutig eine Bezeichnung zuordnen. Die Rolle der Statistik in der Quantenwelt ist mit dem Austausch zweier Teilchen verbunden. Bei Bosonen ändert sich nach dem Austausch nichts an der Wellenfunktion, während bei Fermionen die Wellenfunktion mit einem Minuszeichen multipliziert wird.
Eine wichtige Verallgemeinerung des Konzepts der Quantenstatistik wurde mit der Entdeckung des fraktionierten Quanten-Hall-Effekts erreicht. Unter der Einwirkung eines starken Magnetfelds können die aus Elektronen und Flussquanten des Magnetfelds zusammengesetzten Quasiteilchen, auch zusammengesetzte Fermionen genannt , eine Statistik annehmen, die weder Bose- noch Fermi-ähnlich ist. In diesem Fall sprechen wir von Anyons . Unter Austausch zweier Anyonen kann die Wellenfunktion mit einer komplexen Zahl multipliziert werden. Das ist sehr interessant, weil es den Weg ebnet, diese Partikel zu verflechten , um Operationen durchzuführen, die zum Quantencomputing führen.
Heutzutage wird viel Aufwand betrieben, weil Majorana-Quasiteilchen eine anonyme Statistik haben. Daher könnte ihre Manipulation zur sogenannten topologischen Quantenberechnung führen .
Kyle Kanos
Kyle Kanos
Nabla
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