“吹尽狂沙始到金！马约拉纳费米子首次在金上“现形””

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科学技术日报记者刘霞

据美国麻省理工学院( mit )网站报道，美中科学家10日协助美国科学院纪事，他们首次在普通金属金表面观测到了马约拉纳费米的出现，是科学家首次在可扩展的平台上观测到了该粒子，并证实了这一点。

费米子包含电子、质子、中子、夸克，是构成物质的基本粒子。 1928年，英国理论物理学家保罗·狄拉克预测，宇宙中各基本粒子存在相应的反粒子，质量相同，电荷相反。 1937年，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳提出，自然界中应该存在正反粒子相同的费米子。 这个不可思议的费米子是马约拉纳费米子。

从那以后，科学家们一直在寻找马约拉娜·费米。 一位科学家认为中微子可能是马约拉纳费米子，但至今未被证实。 另一理论家预测，在特定情况下，马约拉纳费米也可能存在于固体内。 年，由中国科学家高鸿钧和丁洪率领的联合研究小组宣布，在超导块材上首次关注了马约拉纳费米。

最新的研究表明，麻省理工学院( mit )和香港科技大学的研究人员在他们设计和制造的材料系统中关注了马约拉纳费米子存在的证据。 该系统由超导材料钒上生长的金纳米线组成，上面铺有具有铁磁性的硫化铕小“岛”。 研究人员扫描这些“岛”附近的表面时，发现金的顶层表面出现了接近零能量的特征性峰值信号。 理论上，有人指出，这个峰值只发生在马约拉纳费米对。

科学家一直在半导体中寻找马约拉纳费米子，据说基于半导体的装置并不容易按比例扩大生产实用量子计算机所需的数千到数百万的量子比。 最新的研究是科学家首次在可扩展的平台上观测到了马约拉纳费米子。

研究人员表示，看到一对马约拉纳费米子是制造量子比特的重要一步，接下来计划将这些粒子变为量子比特。 如果能够实现的话，将成为构筑实用量子计算机的重要一步。