華裔科學家找到“天使粒子” 有望獲諾貝爾獎

7月21日消息,由4位華人科學家領銜的科研團隊在《科學》雜志上發表了一項重大發現,終于找到了正反同體的“天使粒子”——“馬約拉那費米子”(Majorana fermion),從而結束了國際物理學界對這一神秘粒子長達80年的漫長追尋。


華裔科學家找到“天使粒子”,比量子計算快億倍

馬約拉那費米子是繼發現“上帝”粒子(希格斯波色子)、中微子、引力子之后的又一里程碑發現,不僅具有重大的理論意義,而且具有重要的潛在應用價值:讓量子計算成為現實。

什么是天使粒子?

在物理學領域,構成物質的最小、最基本的單位被稱為“基本粒子”。它們是在不改變物質屬性前提下的最小體積物質,也是組成各種各樣物體的基礎。基本粒子又分為兩種:費米子和玻色子,分別以美國物理學家費米和印度物理學家玻色的名字命名。

東方西方哲學家都認為,人類似乎生活在一個充滿正反對立的世界:有正數必有負數,有存款必有負債,有陰必有陽,有善必有惡,有天使必有惡魔。1928年,偉大的理論物理學家狄拉克作出驚人的預言:宇宙中每一個基本費米粒子必然有相對應的反粒子。根據愛因斯坦質能公式,當一個費米子遇上它的反粒子,它們會相互湮滅,從而使兩個粒子的質量消失并轉化為能量。

從此以后,宇宙中有粒子必有其反粒子被認為是絕對真理。然而,會不會存在一類沒有反粒子的粒子,或者說正反同體的粒子?1937年,意大利理論物理學家埃托雷·馬約拉那在他的論文中猜測有這樣神奇的粒子存在,即我們今天所稱的馬約拉那費米子。

帶來的量子計算時代


目前看來,最大的用途之一,就是未來能幫助中國建造更穩定領先世界的量子計算機!量子計算機是一種具有超快的并行計算和模擬能力的計算機。它的運算能力將提升數萬倍。

普通計算機只能按照時間順序一個個地解決問題,而量子計算機卻可以同時解決多個問題。這種超快速度可能徹底改變所有行業。一切目前計算機需要通過窮舉法逐一探索的事業,都可能在一瞬間完成。

有望獲得諾貝爾獎

1956年,美國萊因斯和柯萬在實驗中直接觀測到中微子,萊因斯獲1995年諾貝爾獎。那么這次發現80年科學家們苦苦追尋的天使粒子,楊振寧說,諾貝爾獎的獲得是遲早問題,承楊老所言,那么又將有華人科學家獲得者舉世矚目的獎項,國人威武!

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