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任意子

任意子物理學和數學中的一個概念,描述了一類只在二維系統中出現的粒子。它們是對費米子玻色子概念的廣義化,既不是玻色子也不是費米子,而是存在於二維空間中的準粒子。在三維及以上空間中,粒子根據其統計特性只能是費米子或玻色子,遵循費米-狄拉克統計或玻色-愛因斯坦統計。然而,在二維系統中,準粒子可以遵循介於兩者之間的任意統計。

任意子的存在是從量子拓撲中推斷出來的。它們的行為介於費米子和玻色子之間,具有分數電荷和任意子統計。任意子編織統計(anyonic braiding statistics)或簡稱任意子統計,提供了費米子和玻色子統計之間交換關係的基礎。分數量子霍爾效應中觀測到的任意子是一種例子,其中電子形成絕緣體,電荷在邊沿電流中流動,顯示出量化的電導。

總的來說,任意子是物理學中的一個重要概念,它們在二維系統中展現出與三維及以上空間中粒子不同的統計行為和性質。