Nhóm nghiên cứu tại Đại học Rice, Texas, do Kaden Hazzard và Zhiyuan Wang dẫn đầu, đã phát triển mô hình toán học chứng minh khả năng tồn tại của loại hạt lượng tử mới mang tên paraparticle, bên cạnh 2 loại truyền thống là fermion và boson.
Fermion (như electron, quark) chiếm giữ không gian riêng biệt nhờ nguyên lý loại trừ Pauli, còn boson (như photon) có thể cùng tồn tại tại một vị trí, đóng vai trò truyền lực.
Paraparticle không tuân theo quy tắc của fermion hay boson, mà khi hoán đổi vị trí, trạng thái nội tại của paraparticle cũng thay đổi, tạo ra các kết quả phức tạp mà lý thuyết lượng tử hiện tại chưa giải thích được.
Mô hình sử dụng các công cụ toán học mạnh như phương trình Yang-Baxter, lý thuyết nhóm, Lie algebra và kỹ thuật “bước lượng tử hóa thứ hai” để mô phỏng các kích thích tập thể trong vật liệu ngưng tụ, đặc biệt là các hệ spin hai chiều.
Trước đây, các hạt anyon kỳ lạ chỉ xuất hiện trong hệ hai chiều và được xem là hiệu ứng toán học, nhưng nghiên cứu mới đặt câu hỏi liệu paraparticle có thể tồn tại trong thế giới ba chiều.
Paraparticle có thể không phải là hạt cơ bản mà là mô tả các trạng thái tập thể trong vật liệu, nghĩa là chúng có thể đang “ẩn mình” trong các thí nghiệm vật lý ngưng tụ hiện đại.
Nếu paraparticle tồn tại, chúng có thể giúp giải đáp các bí ẩn lớn như thành phần vật chất tối hoặc hợp nhất vật lý lượng tử với hấp dẫn.
Ứng dụng ngắn hạn tiềm năng gồm lưu trữ và xử lý thông tin lượng tử, nhờ trạng thái nội tại độc đáo của paraparticle, mở ra hướng mới cho máy tính lượng tử và truyền thông bảo mật.
Các nhà khoa học nhấn mạnh cần thêm các đề xuất lý thuyết thực tế hơn để kiểm nghiệm paraparticle trong phòng thí nghiệm, nhưng phát hiện này đã mở ra cánh cửa mới cho vật lý hiện đại.
📌 Nghiên cứu tại Đại học Rice chỉ ra paraparticle – loại hạt lượng tử thứ ba – có thể tồn tại trong vật liệu thực, không tuân theo quy tắc fermion hay boson. Mô hình toán học sử dụng phương trình Yang-Baxter, lý thuyết nhóm và Lie algebra. Paraparticle hứa hẹn thay đổi vật lý, mở ra hướng mới cho công nghệ lượng tử và giải đáp bí ẩn vật chất tối.
https://www.thebrighterside.news/post/scientists-discover-elusive-third-type-of-quantum-particle/