量子统计禁止三维空间中玻色子和费米子之外的粒子交换统计
量子物理
2025-12-29 v3 数学物理
math.MP
摘要
三维空间中的量子物质被观测为仅由玻色子和费米子组成。这一经验事实究竟源自量子理论本身的基本自洽性要求,还是必须作为额外原理强加,80 年来一直是一个根本性的概念空白。本文通过建立一个否定性定理,填补了这一空白,该定理排除了三维空间中任何超越玻色子和费米子的粒子交换统计。我们识别了将量子力学的多体希尔伯特空间结构与不可区分粒子的统计微观态计数联系起来的自洽条件。作为推论,我们证明了对称群的高维表示在任何空间维度下都不能产生真正不同的粒子交换统计。
引用
@article{arxiv.2505.17361,
title = {Quantum Statistics Forbids Particle Exchange Statistics beyond Bosons and Fermions in 3D},
author = {Chi-Chun Zhou and Shuai A. Chen and Yu-Zhu Chen and Yao Shen and Fu-Lin Zhang and Wu-Sheng Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17361},
year = {2025}
}
备注
16 pages + 55 Supplementary Information