中國團隊成功捕捉馬約拉納費米子 量子計算研究實現(xiàn)重大突破

    據(jù)報道，上海交通大學(xué)科研團隊在實驗室里成功捕捉到了一種物理學(xué)家尋找多年的神秘粒子——馬約拉納費米子。這種粒子既是困擾物理學(xué)界80多年的正反粒子同體的特殊費米子，也是未來制造量子計算機完美選擇對象之一。

    賈金鋒研究團隊率先觀測到了在渦旋中的馬約拉納費米子的蹤跡，同時也提供了用相互作用調(diào)控馬約拉納費米子存在的有效方法。在過去的80年里，粒子物理學(xué)家一直在搜尋馬約拉納費米子，此前，已有美國、荷蘭等國科學(xué)家宣稱找到這種粒子“跡象”。這次中國科學(xué)家成功“探測”到了它的蹤跡，意味著人類在量子物理學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，也許離人類跨入量子計算時代的夢想會邁進一大步。

    與普通計算機通過二進制方式處理數(shù)據(jù)不同，量子計算機是一種基于量子物理機理處理數(shù)據(jù)的計算機。它對數(shù)據(jù)的處理速度驚人，如果把量子計算機比作飛機的話，那么普通計算機只能算是自行車。使用普通計算機需要耗費巨大計算資源才能勉強處理的問題，在量子計算機看來是小菜一碟。

    迄今為止，人類還沒有制造出真正意義上的量子計算機，其中一個很重要的原因是，目前用于量子計算的粒子的量子態(tài)并不穩(wěn)定，電磁干擾或物理干擾可以輕松打亂它們本應(yīng)進行的計算。而馬約拉納費米子的反粒子就是自己本身，它的狀態(tài)非常穩(wěn)定。這些屬性或許使量子計算機的制造變成現(xiàn)實的一個關(guān)鍵，也意味著在固體中實現(xiàn)拓撲量子計算成為可能，這將可能引發(fā)新一輪電子技術(shù)革命，從而幫助人類敲開拓撲量子計算時代的大門。量子計算機和傳統(tǒng)計算機相比，不僅計算速度更快， 而且能耗更低。<