Qué cuasipartículas siguen qué estadísticas [cerrado]

Permítanme decir de antemano que sé que esta es una pregunta mal definida, pero creo que es útil de todos modos.

Para estas cuasipartículas comunes:

  • fonones
  • Agujeros
  • plasmones
  • excitones
  • Plasmón-polaritones

¿Qué estadísticas siguen y bajo qué supuestos? ¿Cuál sería una forma general de determinar las estadísticas para una cuasi-partícula dada?

Esto parece una pregunta basada en una lista.
Esta edición parece invalidar la respuesta publicada.
Sinceramente, no sé cómo hacerlo menos amplio y no invalidar la respuesta publicada. Sabía desde el principio que esto era demasiado amplio, esa era precisamente la intención.
Lo que me lleva a: si sabía que era demasiado amplio y probablemente se cerraría como tal, ¿por qué preguntarlo?
Como dije en la edición original, creo que es interesante.

Respuestas (1)

Depende si miramos a las partículas como clásicas o cuánticas. En el primer caso, las partículas suelen seguir una estadística de Boltzmann . Sin embargo, las cosas se vuelven más interesantes al entrar en el mundo cuántico. Aquí, el giro de las partículas se vuelve crucial. Tenemos que las partículas con espín entero siguen una estadística de Bose-Einstein . Mientras que las partículas con espín medio entero siguen una estadística de Fermi-Dirac. Lo mismo también es cierto si nos fijamos en las cuasipartículas, también en este caso podemos asignar claramente una etiqueta para el tipo de espín. El papel de la estadística en el mundo cuántico está asociado con el intercambio de dos partículas. Para los bosones, la función de onda no cambia nada después del intercambio, mientras que para los fermiones la función de onda se multiplica por un signo menos.

Una importante generalización del concepto de estadística cuántica se obtuvo con el descubrimiento del efecto Hall cuántico fraccionario. Bajo la acción de un fuerte campo magnético, las cuasi partículas compuestas por electrones y cuantos de flujo del campo magnético, también llamados fermiones compuestos , pueden adquirir una estadística que no es similar a la de Bose o similar a la de Fermi. En este caso hablamos de anyons . Bajo el intercambio de dos aniones, la función de onda se puede multiplicar por un número complejo. Esto es muy interesante porque allana el camino para trenzar estas partículas para realizar operaciones que conducen a la computación cuántica.

Hoy en día se hace un gran esfuerzo porque las cuasi-partículas de Majorana tienen una estadística anyónica. Por lo tanto, su manipulación podría conducir a la llamada computación cuántica topológica .