杭州超限教育綜合訊:物理學(xué)家苦苦尋覓80年的馬約拉納費米子,被上海交通大學(xué)科研團隊“捕獲”。美國東部時間6月21日(北京時間6月22日),國際頂級物理學(xué)刊物《物理評論快報》在線發(fā)表上海交大賈金鋒教授及其合作者的論文,該團隊通過巧妙實驗設(shè)計,率先觀測到馬約拉納費米子的蹤跡。
科學(xué)家在超導(dǎo)材料上方制造出拓撲絕緣體薄膜,讓薄膜的表面變成拓撲超導(dǎo)體,把馬約拉納費米子從“暗處”翻到“明面”上,觀察起來更加方便,為尋找馬約拉納費米子奠定了重要的材料基礎(chǔ)?蒲腥藛T用自旋極化的掃描隧道顯微鏡在人造拓撲超導(dǎo)薄膜表面的渦旋中心進行測量,終于直接觀察到由馬約拉納費米子所引起的特有自旋極化電流,成為馬約拉納費米子存在的有力證據(jù)。
賈金鋒表示,這是他們的實驗首次觀測到馬約拉納費米子的自旋相關(guān)性質(zhì),同時也提供了一種用相互作用調(diào)控馬約拉納費米子存在的有效方法,還為觀察神秘的馬約拉納費米子提供了一個直接測量的辦法。
據(jù)介紹,找到馬約拉納費米子意味著人類在量子物理學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破,同時也意味著在固體中實現(xiàn)拓撲量子計算成為可能,或?qū)⑹谷祟愡M入拓撲量子計算的時代。馬約拉納費米子的反粒子就是自己本身,狀態(tài)非常穩(wěn)定,這些屬性或許是使量子計算機的制造變成現(xiàn)實的一個關(guān)鍵,從而幫助人類敲開拓撲量子計算時代的大門。