人类距离拓扑量子计算更近了一步.doc

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1、人类距离拓扑量子计算更近了一步　　国际物理学界追寻正反同体的马约拉纳费米子已有80多年，近日，它的魅影出现在铁基超导体上。这意味着，人类距离拓扑量子计算更近了一步。　　今天上午，中国科学院召开新闻发布会，宣布中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心在两台独立的He-3极低温度强磁场扫描隧道显微镜上，通过对大量样品进行上百次He-3低温测量，成功在FeTe0.55Se0.45单晶的磁通涡旋中实现了零能马约拉纳束缚态的大量重复观测。相关论文发表在当天凌晨的世界顶级学术期刊《科学》（Science）上。　　　　图：科学家丁洪　　主导此项研究的北京凝聚态国家实验室

2、首席科学家丁洪表示，这是国际上首次利用单一材料，在比其他复合材料都要高的工作温度中观测到了更纯的马约拉纳费米子模。目前，丁洪团队正在尝试利用这种准粒子编织拓扑量子比特，一旦成功，拓扑量子计算机将走向现实，无疑是诺奖级别的成果。　　那么，什么是马约拉纳费米子模？“准粒子”与“粒子”有何区别？它们与量子计算又有什么关系？　　正反同体的神秘粒子　　物理学领域的基本粒子分为两种：费米子和玻色子，分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色的名字命名。费米子包含电子、夸克等我们熟悉的粒子。　　1928年，物理学家保罗·狄拉克（PaulDirac）做出了一个惊人的预测：宇宙中的每

3、个基本粒子都有一个与其对应的反粒子——电荷相反的“双胞胎”。当粒子与反粒子相遇时，它们会湮灭，同时释放出一股能量。　　1937年，意大利天才物理学家埃托雷·马约拉纳（EttoreMajorana）在他的论文中提供了另一种预测：应该有一些费米子，自己就是自己的反粒子，并可以用一个波动方程来描述。　　值得一提的是，马约拉纳预测之后悄然失踪，给这一预言增添了神秘色彩。随后，人类踏上了寻找这一神奇粒子的漫长过程。　　著名华裔物理学家、美国斯坦福大学教授张首晟给马约拉纳费米子起了个别名叫“天使粒子”，灵感