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科工力量:天使粒子 是梦幻还是现实
最后更新: 2020-01-21 10:21:56马约拉纳费米子没有反粒子,或者说相当于半个传统粒子,这就提供了一种绝妙的可能性:一个量子比特能够被拆成两半,存储在两个距离十分遥远的马约拉纳费米子上。如此一来,传统的噪声极其难以同时以同样的方式影响这两个马约拉纳费米子,进而毁灭所存储的量子信息,使通常非常脆弱的量子比特储存方式变为稳固。
以马约拉纳费米子所构建的量子比特来进行信息的计算和存储,其信息量可以存储在两个分离的、独立的马约拉纳费米子中。要破坏它们所存储的信息必须同时对这两个粒子进行同样的干扰。这样的一个特性可以使拓扑量子计算和存储过程减少外界的干扰,存储更加稳定,计算也具有容错的特性。(该部分参考自《中国经济报告》:正反同体的“天使粒子”)
发现天使粒子“脚印” 没见其“真身”
多年来,物理学家为找到“马约拉纳费米子”展开了艰辛的探索。张首晟选择以凝聚态物理为突破口,在2010年至2015年间发表三篇论文,给出了实现马约拉纳费米子的体系及用以验证的实验方案。
而后,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、美国加利福尼亚大学戴维斯分校、美国加利福尼亚大学欧文分校和上海科技大学等实验团队,依照张首晟的理论预测并设计实验,宣布发现了“手性马约拉那费米子模”,并于2017年将研究论文发表在《科学》期刊上。张首晟将这一新发现的“手性马约拉纳费米子模”命名为“天使粒子 ”。
王康隆、张首晟等科学家团队于2017年将研究成果发表在《科学》期刊上 截图自《科学》期刊
不过,文章的第一作者、加州大学洛杉矶分校的潘磊表示:“马约拉纳费米子本来是一个高能物理概念,是一种有质量的基本粒子。很多人认为中微子就是马约拉纳费米子,这里要说明,现在所有的发现都不是真正看到了马约拉纳费米子,而是发现了‘符合马约拉纳费米子性质的激发态’”。
在磁性拓扑绝缘体上面再叠加一个超导体,就会组成拓扑超导体,由此将找到“天使粒子”,但将磁性的拓扑绝缘体与超导体叠加并不简单 图自王康隆、张首晟等科学家团队的期刊文章
“天使粒子”被发现后,各大媒体争相报道,甚至有误传说它就是“准粒子”。而《科学中国人》就指出,“就连科研团队本身,都未曾声称找到“马约拉纳费米子”,而是将之称之为“马约拉纳费米子模”,一字之差,大有文章”。简单点说就是,发现了“脚印”,并没有看见“真身”。
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- 责任编辑: 柳叶刀 
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