中評社北京6月10日電／據人民日報報導，宇宙中存在一種神奇的基本粒子，它的反粒子是它自身，這種粒子被稱為馬約拉納費米子。在固體材料中可能出現的與其類似的粒子，被稱為馬約拉納零能模，其編織操作可用於拓撲量子計算。
中國科學院物理研究所高鴻鈞研究員帶領的聯合團隊，在鐵基超導材料鋰鐵砷中首次實現了大面積、高度有序和可調控的馬約拉納零能模格點陣列，並觀測到了調控引起的馬約拉納零能模相互作用，向拓撲量子計算的實現邁出了重要一步。該成果於北京時間6月8日在國際學術期刊《自然》上刊發。
探 索
實現容錯拓撲量子計算的重要途徑
“道生一，一生二，二生三，三生萬物”，這是古人對世界的認知和理解，表達了萬物由簡而繁的構造過程。對物理學家而言，萬物都是可以拆分的：一杯水，可以拆分為很多水滴；一個水滴，可以拆分為很多水分子；一個水分子，可以拆分為兩個氫原子和一個氧原子；一個原子，可以進一步拆分為電子、誇克等微觀粒子。拆分到最後，物理學家們發現所謂的“萬物”，其實都是由60多種基本粒子構成的。對這60多種基本粒子及其性質的探索發現，是粒子物理學家的研究目標。
這些基本粒子按照統計規律的不同可以劃分為玻色子和費米子兩大類，例如人們所熟知的光子屬於玻色子，電子屬於費米子。對於費米子而言，大多數費米子的反粒子與它本身不同，例如電子的反粒子是正電子，帶有一個單位的正電荷。這類費米子被稱為“狄拉克費米子”，以物理學家保羅·狄拉克命名。
宇宙中還有另一種神奇的基本粒子，它的反粒子是它本身。這種基本粒子叫做“馬約拉納費米子”，是由物理學家埃托雷·馬約拉納在1937年理論預言的。然而在其預言後的80多年時間裡，粒子物理學家們始終未能在廣袤宇宙中找到該粒子存在的確切證據。
在物理學的另一大分支——凝聚態物理領域，理論學家預言，在固體材料中可能會出現與馬約拉納費米子類似的粒子，這種粒子被稱為馬約拉納准粒子，或是馬約拉納零能模。
中科院物理所副研究員李更說：“馬約拉納零能模的統計規律既不像玻色子，也不像費米子，而是表現為一種獨特的非阿貝爾統計規律。這種准粒子的編織操作被認為是實現容錯拓撲量子計算的重要途徑。” |
