中國科學家發現馬約拉納費米子，量子計算機不再是夢！

材料牛注：近日，中國科學家賈金鋒教授領導的科研團隊發現馬約拉納費米子，該粒子的量子態穩定性好，使實現拓撲量子計算不再是夢，相信不久的將來，運算速度驚人的量子計算機將會問世。

?賈教授在實驗室

中國科學家已經成功地揭開了馬約拉納費米子(一種獨特的基本粒子)之謎，他們的觀察發現可能掀起新一輪量子計算機的研究浪潮。

物理學中，基本粒子是人們認知的構成物質的最小或最基本的單位。一般來說，每種基本粒子都有其反粒子。

近八十年以來，世界各地的粒子物理學家耗費了大量精力試圖證明一種獨特基本粒子的存在，即馬約拉納費米子(MF)，該粒子是1937年意大利科學家Ettore Majorana (埃托雷?馬約拉納)提出的。

最近，上海交通大學賈金鋒教授領導的科研團隊，宣告他們率先在超導體的磁場渦旋中觀察到了馬約拉納費米子的蹤跡，至此神秘的馬約拉納費米子的面紗被緩緩揭開。

研究團隊表明他們可以清晰地觀察到MF引起的自旋極化電流現象。賈教授說：“理論計算強有力地支持了實驗數據。這次研究給出了MF存在的確切證據。”同時這也是研究人員首次觀察到MF的旋轉特性。

作為量子物理學領域的重大突破，此次發現有望開拓MF研究和應用的新途徑，特別是可能在固體材料中實現拓撲量子計算。與使用二進制處理數據的普通計算機不同，量子計算機是基于量子物理機理，以驚人的速度處理數據的。

例如，量子計算機能夠大大提高天氣預測的準確性；同時能夠對各種新材料進行系統、精確、高效的計算，這將為材料科學帶來革命性的進步。

由于粒子的量子態并不穩定，電磁干擾或者物理干擾就可以輕松打亂計算進程，所以到目前為止，科學家們一直沒能研制出量子計算機來。中國科學院王曦院士說：“受拓撲有序的保護，MF非常穩定。這些性質可能成為發展拓撲量子計算的關鍵因素。”

原文鏈接：Chinese physicists make quantum leap

論文鏈接：Majorana Zero Mode Detected with Spin Selective Andreev Reflection in the Vortex of a Topological Superconductor

本文由編輯部糯米提供素材，樊超翻譯，丁菲菲審核。