Actualizado por ultima vez el 15 de febrero de 2022, por Luis Benites.
La mecánica estadística cuántica es el estudio del potencial de probabilidad de las partículas subatómicas y las propiedades a granel. Las partículas subatómicas no obedecen las reglas clásicas de conteo y cualquiera lleva el extraño mundo de la teoría cuántica un paso más allá, desobedeciendo las reglas «habituales» para las partículas subatómicas, incluidas las cargas fraccionarias.
Las estadísticas cuánticas gobiernan la forma en que funcionan las cosas en el mundo microscópico tridimensional, desde las partículas subatómicas hasta el comportamiento de la materia a temperatura ambiente. Se han creado reglas especiales para el comportamiento de estas partículas, que no obedecen a las reglas clásicas de conteo. Los bosones y los fermiones exhiben diferentes comportamientos: a los bosones les gusta permanecer en el mismo estado fundamental mientras que los fermiones permanecen en diferentes estados. Se ha planteado la hipótesis de una tercera partícula: los anyones son estadísticas fraccionarias de cuasipartículas en dos dimensiones (Wilczek, 1982) que tienen características que no se ven en bosones o fermiones. Se llaman Anyons porque las partículas pueden obedecer a cualquier estadística, adoptando cualquier fase cuántica al cambiar de posición [1].
Los anyons se encuentran en dos dimensiones y no en tres dimensiones o espacios superiores (Khare, 2005). Vivimos en un mundo tridimensional, por lo que en el mundo “real” no existen los anyones: todas las partículas son fermiones o bosones. Sin embargo, algunos sistemas especializados de materia condensada (por ejemplo, capas delgadas en diferentes interfaces de semiconductores) pueden tratarse como si fueran bidimensionales [1], siempre que el sistema bidimensional tenga cuasipartículas que actúen como cargas y flujos.
Estadísticas fraccionarias medibles
La estadística fraccionaria es un campo en debate; no hay consenso sobre su estatus (Hansson, 2013) y pueden o no existir. Estadísticas que pueden, al menos teóricamente, medirse:
- Interferómetro Fabry-Pérot
- Interferómetro de Mach-Zehnder
Aunque en su mayoría teórica, la estadística fraccionaria se muestra prometedora para el desarrollo de una computadora cuántica anyónica.
Referencias
[1] (1992) Introducción a la estadística fraccionaria en dos dimensiones. En: Anyons. Lecture Notes in Physics Monographs, vol 14. Springer, Berlín, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-47466-1_2Glen, S. (2020). Funciones abelianas .
Hansson, T. (2013). Estadística cuántica fraccionaria. Recuperado el 20 de enero de 2021 de: http://users.physik.fu-berlin.de/~pelster/Anyon1/hansson.pdf
Horowitz, J. (2009). De las integrales de trayectoria a la estadística cuántica fraccionaria. Recuperado el 20 de enero de 2021 de: http://joshuahhh.com/projects/fractional.pdf
Khare, A. (2005). Estadística Fraccionaria y Teoría Cuántica . Científico Mundial.
Wiczek, F. (1982). “Mecánica cuántica de partículas de espín fraccional” ( PDF ) ). Cartas de revisión física. 49 (14): 957–959.
