為了理解量子材料的奇異特性，物理學家們探索了涌現粒子的概念。這些準粒子產生于材料內基本粒子之間的復雜相互作用，表現出不同于單個成分的特性。復合費米子理論在這方面發揮了重要作用，它提供了一個框架，通過這些涌現實體的形成來理解多體之間的相關性。

復合費米子的概念源于分數量子霍爾效應（FQHE），研究人員觀察到，在低溫和強磁場下，二維系統中的電子形成了新的準粒子。這些準粒子，被稱為復合費米子，表現得好像它們攜帶著電子電荷的一部分，并且與偶數個磁通量子綁定在一起。

復合費米子最初由Jainendra K. Jain在1989年提出，用以解釋FQHE。該理論表明，每個電子捕獲偶數個磁通量子，轉變成復合費米子。這些復合費米子隨后填充整數個朗道能級，類似于整數量子霍爾效應中的電子，從而解釋了霍爾電阻中觀察到的分數臺階。

雖然兩通量和四通量復合費米子已經得到了廣泛的研究和實驗驗證。然而，六通量復合費米子的圖像仍然不完整。盡管一些理論預測暗示了它們的存在，但缺乏實驗數據來證實它們的形成，而且它們的拓撲保護問題——FQHE狀態的一個關鍵標志——仍然沒有答案。

最近，發表在《自然通訊》上的一項研究揭示了這一主題，為這些復雜實體的形成和拓撲保護提供了令人信服的證據。通過仔細研究特定填充因子ν =9/11下的分數量子霍爾效應，他們令人信服地將這一特征與六通量復合費米子的出現聯系起來。填充因子是指在一個朗道層中被占用的狀態與可用狀態總數的比值。

研究人員觀察到ν = 9/11下一個量子化和間隙狀態，這意味著一個定義良好的FQHE狀態。這種特殊的間隙狀態，在基態和激發態之間具有可測量的能量差，是拓撲保護的關鍵特征。重要的是，在ν=9/11處觀測到的性質不能用具有較低通量的傳統復合費米子來解釋。

作者將觀測到的FQHE態歸因于六通量復合費米子的形成。這種歸因是基于一個理論框架，該框架在考慮六通量復合費米子時，成功地預測了ν = 9/11處的間隙態。觀察到的間隙直接轉化為拓撲保護，意味著對通常破壞普通量子態的外部擾動的魯棒性。這一發現標志著復合費米子理論的重大進展，鞏固了六通量復合費米子的存在性和拓撲特性。(www.ws46.coM)

這一發現在幾個方面對我們理解量子物質具有重要意義。拓撲保護狀態對噪聲和缺陷具有高度的彈性，使其成為構建魯棒量子計算機和容錯拓撲量子比特的理想候選者。六通量復合費米子的實現為探索這些應用的新平臺開辟了道路。然而，要充分闡明六通量復合費米子態的性質，還需要進一步的研究。更深入地了解潛在的相關性和外部因素對系統的影響是至關重要的。