准粒子到底是什么?是不是粒子?

作者&投稿:笃怪 2025-05-15
准粒子不同于传统粒子,它们是从大量基本粒子的复杂相互作用中产生的物理实体,表现出类似粒子的特性。粒子物理学家在研究中,常考虑通过增强对撞机的能量,以期发现未知粒子,而凝聚态物理学家则可能在极端条件下创造具有新颖性质的准粒子。粒子物理学的标准模型包含17种基本粒子,构成我们世界的基础物质,而准粒子则从这些基本粒子的互动中衍生而来,具有质量、电荷等固有属性。

固体中常见准粒子之一是声子,它在晶体中作为集体振荡模式的载体,传递热量和声音。在凝聚态物理中,还存在如极化子等更为奇特的准粒子,例如朗道在1933年提出的极化子,它使电子在固体中表现出类似具有更大有效质量的特性。准粒子家族不断壮大,它们的特性为物理学家提供了丰富的研究工具,如通过电磁极化子模拟黑洞,揭示其行为。准粒子的发现展示了粒子与准粒子之间的界限变得模糊,甚至有些物理学家认为两者之间并无本质区别。

马约拉纳粒子是最引人注目的准粒子之一,被认为具有潜在的量子计算应用。它们的性质使得在超导体中存在特定类型的“间隙”,马约拉纳粒子在此条件下不会衰变,从而在量子计算机领域展现出巨大潜力。电磁极化子的使用提供了模拟黑洞的有效途径,帮助物理学家探索黑洞的性质。此外,研究发现了一些永不衰变的磁振子,这些准粒子在自然界中实现,对理解具有强烈相互作用的准粒子提供了新视角。

准粒子的发现展示了粒子物理与凝聚态物理之间的紧密联系,揭示了自然界中复杂系统中粒子行为的多样性和统一性。准粒子的特性不仅扩展了我们对物质世界的理解,也为量子计算、黑洞理论等前沿领域的研究提供了新的机遇。


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华裔科学家张首晟发现的“天使粒子”究竟是什么?
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电子是有什么组成的呢
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声子的声子散射
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量子声学的理论诠释
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为什么光子能达到光速?
这是确证无疑的,是标标准准的横波 transverse wave;2、光是由光子解释的,光子 photon,只是一种从效应上 类比出来的概念,并不是真正的粒子。所以,物理中把 这种粒子跟真实粒子 real particle,加以区别,称光子 是quasi-particle,我们翻译成准粒子、类粒子、虚粒子。光子具有的粒子性质,也为了跟...

什么是旋子(roton)? - 知乎
Landau最初提出,氦4中可能存在一种名为旋子的准粒子,这是一种具有质量的准粒子。这个解答基于上周四Francesca Ferlaino在麻省理工学院关于其团队去年工作的报告。研究动机分为两条线。首先,对于正常的系统,在低能量散射中,通过部分波展开得到的部分波,如果角动量为p、d、f等波会发现明显比s波能量要...

激子和载流子的区别
激子和载流子的区别在于激子是一种准粒子,而载流子指电子和空穴。导体里的电子和空穴也属于是准粒子,主要区别在于有无电子空穴相互作用。

[Altland & Simons 2023] 1.4.2 量子链的准粒子解释
量子链的准粒子解释主要可以归纳为以下几点:阶梯算符的引入:阶梯算符的定义使得Hamiltonian可以转换为类似形式,这是理解量子链准粒子解释的基础。通过阶梯算符与对易关系的分析,得到了对易关系的推广形式,为将Hamiltonian写成准粒子谐振子形式提供了可能。Hamiltonian的准粒子谐振子形式:最终,Hamiltonian被表示...