2024年诺贝尔物理学奖候选:任意子,3桃N士....

图源：Scientific American

1984年，Arovas，Schrieffer, Wilczek用Berry相位的方法，验证了Halperin的结论。此文章5月收稿，8月发表。

1984年，Arovas，Schrieffer, Wilczek和Zee讨论了任意子气体，并为分数统计构造了Chern-Simons场论。此文章7月收稿，1985年2月发表。

后来人们常将任意子看成玻色子或费米子携带Chern-Simons通量，这里的玻色子或费米子称作复合粒子。在量子霍尔效应中，Chern-Simons通量被磁场通量抵消，得到复合粒子。

1997年，Saminadayar等人组成的法国小组和de-Picciotto等人组成的以色列(专题)小组在填充因子为1/3的分数量子霍尔效应中，通过测量隧穿电流的颗粒噪声，分别观测到分数电荷e/3，也就是电子电荷的1/3。

2011年，Halperin等人理论上提出量子霍尔效应的法布里-珀罗干涉仪，考虑用量子霍尔效应的边缘态实现类似法布里-珀罗干涉仪的现象，在电阻（或电导）的震荡中体现出准粒子分数统计的效应。这提供了证明分数统计的途径。

2016年，Halperin等人又分析了他人提出的任意子碰撞的设计，计算了电流关联中的任意子迹象。

最近，Halperin等人理论上讨论的这两个实验都实现了。G. Fève组和Michael J. Manfra组在填充因子为1/3和2/5的分数量子霍尔效应中，实验观测分数统计。一般认为，Fève组的方法比较间接，Manfra组的方法更直接。

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2020年，Fève组在填充因子为1/3的分数量子霍尔效应中, 以量子点接触为分束器，研究了准粒子的碰撞，测量到流关联的干涉效应，实验结果与Halperin等人2016年基于任意子的理论计算一致。论文2019年9月收稿，2020年4月发表。2023年3月，Fève 组又将他们的实验拓展到填充因子为2/5的量子霍尔效应。

2020年Manfra组在填充因子为1/3的分数量子霍尔效应中,在量子点接触上产生准空穴，做了边缘态的干涉实验，测量到霍尔电导的干涉效应，直接观测了编织统计。在某个参数区，磁场或门电压的微小变化产生准空穴，从而引起干涉相位的跳跃。论文2020年5月收稿，2020年9月发表。这个实验结果被认为不够明朗，相位跳跃可以用分数统计解释，但是也可以仅用分数电荷来解释。2023年10月，Manfra组又做了填充因子为2/5的实验，选择特定的边缘模，得到的相位跳跃只能用分数统计解释。

准粒子编织实验。图源：Nature Physics.

2023年，还有其他实验观测到分数统计。Heilblum等人的以色列小组用Mach-Zehder干涉仪（法布里-珀罗干涉仪中，准粒子导致充电能，对干涉效应有干扰，Mach-Zehder干涉仪则没有这个问题），在填充因子为2/5的分数量子霍尔效应中观测到任意子编织。Sim等人的韩国小组则通过测量准粒子分束导致的颗粒噪声，展示了填充因子为1/3的分数量子霍尔效应中的任意子编织统计。

2023年，非阿贝尔任意子方面也取得进展。Google的一个小组用超导量子比特进行了图顶角的非阿贝尔编织， Quantinum小组则用离子阱实现了非阿贝尔任意子编织，等等。

这些理论和实验研究中，广泛运用了Aharonov-Bohm效应。在Aharonov和Bohm1959年提出这个效应之前，1949年W. Ehrenberg和R. E. Siday就已经提出这个效应。Ehrenberg，Siday和Bohm已去世。

最近关于分数统计的工作中，很少提到吴咏时的理论工作。但是诺奖委员会能做深入的历史调研，比如2015年，诺贝尔生理学或医学奖委员会重视饶毅教授的考证，授予屠呦呦诺奖。