最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新
中國科技網(wǎng)訊 一種厚度只有頭發(fā)絲萬分之一的特殊人工薄膜，可能“終結(jié)”物理學(xué)界長達70多年的尋找馬約拉納費米子“馬拉松競賽”。如果這一切成真，將引發(fā)未來電子技術(shù)的新一輪革命，大大提高計算機運算速度。
上海交通大學(xué)物理系賈金鋒、錢冬研究組近日對外宣布，由其領(lǐng)銜的科研團隊制備出一種由拓撲絕緣體材料和超導(dǎo)體材料復(fù)合而成的特殊人工薄膜，神秘莫測的馬約拉納費米子探測有望在年內(nèi)實現(xiàn)。這項研究成果即將在《科學(xué)》雜志發(fā)表，目前網(wǎng)站已先行發(fā)布。
費米子和玻色子是基本粒子的兩大類。1937年，意大利物理學(xué)家埃托雷•馬約拉納預(yù)測自然界中可能存在一種特殊的費米子，它是自己的反粒子，人們將其稱為馬約拉納費米子。幾十年來，全世界的科學(xué)家展開了一場尋找馬約拉納費米子的競賽。
拓撲絕緣體/超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)構(gòu)，被視為理想的固體物質(zhì)之一，但這種“跨界”結(jié)構(gòu)的制備又是一道難題。上海交大低維物理和界面工程實驗室的賈金鋒、錢冬、劉燦華、高春雷4位教授通過無數(shù)次實驗，在拓撲絕緣體與超導(dǎo)體之間插入一種超薄的過渡層，將拓撲絕緣體材料和超導(dǎo)材料復(fù)合成一種厚度只有頭發(fā)絲萬分之一的人工薄膜，首次成功實現(xiàn)了超導(dǎo)體和拓撲絕緣體的“珠聯(lián)璧合”。這項研究成果為探測和操縱馬約拉納費米子提供了一個實驗平臺，也為實現(xiàn)拓撲量子計算找到了重要的突破口。
據(jù)介紹，如果人類找到了馬約拉納費米子，將使在固體中實現(xiàn)拓撲量子計算成為可能，這不僅能解決量子計算容錯性問題，還能帶來大得多的運算空間。（記者 王春）
《科技日報》（2012-4-4 一版）
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