近一個世紀以來，準粒子作為具有獨特屬性的量子對象，一直對科學家們構成挑戰。現在，耶魯大學的一個物理學家團隊取得了一項重大突破，他們展示了對這些難以捉摸的實體的更大控制力。這項發表在《自然物理》上的發現，挑戰了已建立的科學原理，並有望推動量子研究的進步。
準粒子是“湧現”的量子對象，其中中心粒子與周圍粒子相互作用，表現出在單個組件中找不到的集體屬性。它們對於理解用於計算、傳感器和其他設備中的相互作用量子系統至關重要。然而，它們複雜的相互作用阻礙了有效的研究。
耶魯大學物理學副教授尼爾·納馮解釋說，通過操縱一個簡單的控制，他們可以改變準粒子的性質，將其比作通過管理周圍的灰塵將一匹馬變成獨角獸。耶魯大學的研究小組創建了受控實驗來模擬量子現象，重點研究了費米極化子，這是一種由雜質與費米子相互作用形成的準粒子。
通過將激光操縱的原子冷卻到納開爾文溫度，並使用精確的射頻控制，研究人員實現了對費米極化子的空前影響。慕尼黑工業大學的邁克爾·納普指出，這種控制水平可能導致產生違反熱力學的新量子態，從而促進對這些奇異態的進一步研究。
操縱準粒子的能力為以新穎的方式理解和控制量子系統開闢了道路。納馮設想了可控地破壞或恢復準粒子的可能性，從而彌合了對量子系統理解充分和目前難以捉摸之間的差距。這一進步可能會徹底改變我們對量子力學及其潛在應用的理解。