Cos’è un anyon?

Gli anyon sono particelle esotiche che si comportano in modo diverso dalle altre particelle della fisica dei fermioni e bosoni. A differenza dei fermioni e bosoni, gli anyon non hanno una carica ben definita, ma sono caratterizzati da una proprietà quantistica chiamata “statistica di scambio frattale”. In pratica, quando due anyon vengono scambiati, la loro funzione d’onda acquisisce un fattore di fase che dipende dalla distanza tra loro.

Proprietà degli anyon

Gli anyon hanno alcune proprietà interessanti che li distinguono dagli altri tipi di particelle. Per esempio, la loro spin-statistica non è vincolata dal teorema di spin-statistica che vale per i fermioni e bosoni. Ciò significa che può esistere un’ampia varietà di tipi di anyon, a seconda delle proprietà quantistiche che essi possiedono. Inoltre, gli anyon possono essere usati per costruire stati quantistici che sono resistenti ai disturbi esterni, e che quindi possono essere usati per realizzare qubit stabili per la computazione quantistica.

Esempi di anyon

Gli anyon sono stati teorizzati per la prima volta in fisica delle particelle negli anni ’80. L’esempio più semplice di anyon è quello detto “statistica di scambio di Frac”, che ha una statistica di scambio frattale con un fattore di fase pari a 1/2. Esistono anche anyon con statistiche di scambio ancora più esotiche, come gli anyon di Fibonacci, che hanno una statistica di scambio data dalla successione di Fibonacci.

Applicazioni degli anyon

Gli anyon hanno molte potenziali applicazioni in fisica e ingegneria quantistica. Ad esempio, possono essere usati per costruire qubit topologici, ovvero qubit che sono resistenti ai disturbi esterni grazie alle loro proprietà quantistiche. Ciò potrebbe portare alla realizzazione di computer quantistici più robusti e performanti. Inoltre, gli anyon potrebbero essere usati per studiare i fenomeni quantistici in materiali bidimensionali, come i superconduttori topologici.