教育新闻网当物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)在近一个世纪前提出电子可以分成两半时，这个革命性的想法在很大程度上被低估了。它现在是物理学的基石。
达特茅斯中提琴研究小组的研究人员利用与马约拉纳相同的好奇心， 预测也可能存在分裂光子。
詹姆斯弗兰克家族物理学教授洛伦扎维奥拉说：“这是我们如何以一种被认为不可能的方式理解光的重大范式变化 。” “我们不仅发现了一个新的物理实体，而且它是一个没有人相信会存在的实体。”
分裂光子的理论发现——被称为“马约拉纳玻色子”——促进了对光及其行为方式的基本理解。描述这一发现的研究本月发表在《 物理评论快报》上。
“每个光子都可以被认为是两个不同部分的总和，”该论文的第一作者、Guarini '22 的文森特弗林说。“我们能够确定将这些部分彼此隔离的条件。”
类似于液态水在特定条件下如何变成冰或蒸汽，研究表明光也可以存在于不同的阶段——光子表现为两个不同的半部分。
光子的一半不是可以物理拉开的碎片，而是类似于硬币的两侧。这两个不同的部分构成了一个整体，但它们可以作为独立的单元来描述和发挥作用。
该理论由物理学和天文学的客座助理教授 Emilio Cobanera 共同撰写，是在 Wilder Hall 开发的，Wilder Hall 也是 1900 年代早期具有里程碑意义的研究测量光辐射压力的实验室所在的同一栋建筑。
“作为一名早期的职业科学家，能够在像马约拉纳这样的巨人的思想基础上建立并能够在一个与光物理学有着如此深厚历史联系的部门这样做是非常有益的，”弗林说。
新理论依赖于充满量子光包的能量泄漏空腔，并预测粒子的一半出现在这种合成平台的边缘。
仍然需要进行实验室实验来确认光子可以以这种以前无法想象的分裂形式存在。与为检测著名的希格斯玻色子而建造的大型结构不同，可以使用现有或近期技术在桌面上进行检测半光子的测试。
据研究小组称，这项研究为发现新的、奇异的物质和光相指明了方向。很难预测这些发现将如何应用，但马约拉纳玻色子可以支持量子计算、光学传感器和光放大器。
“为了做出这一发现，我们必须挑战长期以来的信念，并真正跳出框框思考，”维奥拉说。“我们已经分裂了以前认为不可分裂的东西，我们永远不会以同样的方式看待光。”
