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《人民日报》,北京,8月19日——由中国科学家领导的一个联合研究小组首次观察到超导块体材料中的majorana零能模式,即majorana的任意子。马略那零能模式纯度高,可以在相对较高的温度下实现,材料体系简单,对于构建稳定、高容错、可扩展的未来量子计算机应用具有极其重要的意义。该研究结果于北京时间17日由国际著名学术期刊《科学》在线发布。

超导块材中首次发现的马略纳安永

宇宙由物质组成。我们周围的太阳、山脉和河流都是由叫做费米子的基本粒子组成的。每个费米子都有一个与其自身电荷相反的反粒子,并且具有相同的其他性质。1937年,意大利理论物理学家马略纳预言了一个自旋为1/2的中性费米子。它没有电荷,它的反粒子就是它自己。人们称这种神奇的粒子为玛雅纳费米子,并猜测构成物质世界的基本粒子中的中微子可能是玛雅纳费米子,但还没有实验证明。

超导块材中首次发现的马略纳安永

近年来,理论研究表明,符合多数性质的准粒子也可能存在于凝聚态物质中,这种物质在“固体宇宙”中被称为Mayonnafermion。更不可思议的是,当一个玛雅费米子被束缚在一个“点”上时,它会变成两个大费米子。所谓的“固体宇宙”是指我们周围有许多固体物质,如金属、非金属、半导体、超导体等。,它们里面会有大量的电子。在适当的磁场、压力和温度下,这些电子将形成准粒子。一些准粒子遵循与真实粒子相同的物理定律,但是它们的运动是有限的,它们只能停留在固体材料中。

超导块材中首次发现的马略纳安永

在凝聚态物质中,人们试图在许多系统中找到梅农纳菲明,但这是非常困难和具有挑战性的,也是国际科技激烈竞争的战略制高点之一。这一次,由中国科学院物理研究所、高鸿钧和中国科学院大学丁洪领导的联合研究小组,使用超低温强磁场扫描探针显微镜系统,首次观察到超导块体材料中的多数安息香子。

“我们观察到的大部分任意子没有与其他准粒子态混合,并且成分纯度非常高。进一步的实验发现,马略纳亚能在低于6T的磁场和低于4K的温度下稳定存在。”丁洪说,这是第一次在一块超导材料中发现高纯度的马略纳任意子。它们可以在相对较高的温度下实现,并且不容易被其他准粒子干扰。同时,这也表明在其他多带高温超导体中可能存在多数子,为多数子物理的研究开辟了一个新的方向。(记者吴)

超导块材中首次发现的马略纳安永

《人民日报》(2018年8月20日,第13版)

来源:联合新闻网

标题:超导块材中首次发现的马略纳安永

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