7月21日消息,由4位华人科学家领衔的科研团队在《科学》杂志上发表了一项重大发现,终于找到了正反同体的“天使粒子”——“马约拉那费米子”(Majorana fermion),从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。
华裔科学家找到“天使粒子”,比量子计算快亿倍
马约拉那费米子是继发现“上帝”粒子(希格斯波色子)、中微子、引力子之后的又一里程碑发现,不仅具有重大的理论意义,而且具有重要的潜在应用价值:让量子计算成为现实。
什么是天使粒子?
在物理学领域,构成物质的最小、最基本的单位被称为“基本粒子”。它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质,也是组成各种各样物体的基础。基本粒子又分为两种:费米子和玻色子,分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色的名字命名。
东方西方哲学家都认为,人类似乎生活在一个充满正反对立的世界:有正数必有负数,有存款必有负债,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有恶魔。1928年,伟大的理论物理学家狄拉克作出惊人的预言:宇宙中每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。根据爱因斯坦质能公式,当一个费米子遇上它的反粒子,它们会相互湮灭,从而使两个粒子的质量消失并转化为能量。
从此以后,宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是绝对真理。然而,会不会存在一类没有反粒子的粒子,或者说正反同体的粒子?1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉那在他的论文中猜测有这样神奇的粒子存在,即我们今天所称的马约拉那费米子。
带来的量子计算时代
目前看来,最大的用途之一,就是未来能帮助中国建造更稳定领先世界的量子计算机!量子计算机是一种具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。它的运算能力将提升数万倍。
普通计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题,而量子计算机却可以同时解决多个问题。这种超快速度可能彻底改变所有行业。一切目前计算机需要通过穷举法逐一探索的事业,都可能在一瞬间完成。
有望获得诺贝尔奖
1956年,美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子,莱因斯获1995年诺贝尔奖。那么这次发现80年科学家们苦苦追寻的天使粒子,杨振宁说,诺贝尔奖的获得是迟早问题,承杨老所言,那么又将有华人科学家获得者举世瞩目的奖项,国人威武!