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四位华人科学家领衔团队找到“天使粒子”—新

发布时间:2017-12-03 阅读:

  四名中国科学家带领团队找到“天使粒子” - 新闻 - 科学网

  中新网7月21日电(林伟伟,赵永新)迎来物理学方面的重大突破:由四名中国科学家领导的科研团队终于找到了正负颗粒物质Mayorana Fermion,从而结束了国际物理学界对这颗神秘颗粒的研究到80年的漫长的搜索。

  相关论文发表在今天的“科学”(相关链接)杂志上,该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康龙教授,斯坦福大学教授张寿教授和上海理工大学寇旭峰共同完成。和技术。通讯作者:何庆林,寇旭峰,张寿生,王康龙都是中国科学家。

  本报记者王胜生张胜生采访。赵永新的照片

  诺贝尔奖获得者弗兰克·维切克(Frank Wilczek)在评论这项工作时说:“这是张树生设计一个全新的系统并试验清除马约拉峡湾的一个里程碑。

  国际同事指出,风云Maievina费米子的发现是发现上帝粒子(Higgsblood),中微子和引力后发现的另一个里程碑,不仅具有重大的理论意义,而且具有重要的潜在应用价值:使量子计算一个现实。

  正面和负面的神秘颗粒,让我们等待80年

  在物理学中,最小和最基本的物质单位被称为基本粒子。它们是在不改变物质性质的前提下最小的物质体积,它们构成了各种物体的基础。有两种基本类型的粒子:费米子和玻色子,以美国物理学家费米和印度物理学家博斯命名。

  东西方的哲学家认为,人类似乎生活在一个充满反对和反对的世界里:一定有一个负数,一个存款和一个债务,一个阴阳,一个善恶,一个天使,一个邪恶。 1928年,伟大的理论物理学家狄拉克做出了惊人的预言:宇宙中的每一个基本费米粒子都必须有相应的反粒子。根据爱因斯坦E = mc2的质能公式,当一个费米子遇到它的反粒子时,它们将相互湮灭,使两个粒子失去质量并转化为能量。

  从那时起,宇宙中粒子的存在必定有其反粒子被认为是绝对真理。但是,会有一类非抗粒子粒子,还是两种抗体粒子? 1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)在他的文章中推测,存在这样一个奇迹般的粒子,我们现在称之为“梅拉诺”的费尔明。不幸的是,他自己乘船出游后神秘地消失了。从那时起,寻找这个神奇的粒子已经成为物理学家探索目标的梦想。

  意大利理论物理学家Eric Torrejolana

  科学家们认为,在粒子物理学中,标准模型范围以外的中微子可能是蛋黄酱费米子。为了测试这个猜想,需要没有中微子的β双衰变。不幸的是,这个实验所要求的准确度在未来10到20年内很难达到。

  张树生将突破转向凝聚态物理。从2010年到2015年,张寿生的团队连续发表了三篇文章,预言提出了实现菲拉格慕玛吉拉娜系统和实验协议的验证,根据张寿生的理论预测,王康龙等实验小组成功找到了手中的Mayuna成功地完成了整整80年的科学探索。

  张寿生把新发现的手中的Mayunaana Fermion命名为Angel Particle,这个名字源于Dan Brown的小说和他的电影“天使与魔鬼”,这个作品描述了一个正负粒子摧毁爆炸的场景,过去我们认为就像天使一定有魔鬼一样,但是今天,我们发现了一个没有反粒子的粒子,一个天使,没有魔鬼的完美世界。

  电影“天使与魔鬼”海报。

  今天的结果是基于量子异常霍尔效应的发现

  困惑80年的物理问题是如何被破解?张世生认为,任何科学研究都是基于已经取得的成果。由于先前对量子异常霍尔效应的探索,天使粒子的发现也是理论和实验相结合的结果。

  最初,张树生根据常识推断:由于马约拉纳原子只有粒子而没有反粒子,相当于传统粒子的一半。他很快意识到,一半的概念是解决问题的关键。

  早在2008年,张守成的理论就预言了量子反常霍尔效应,这一预言在2013年由清华大学物理系和中国科学院薛奇坤研究所组成的实验小组确认,清华大学教授,在实验中,在调整外部磁场的情况下,异常的Q开关霍尔效应膜提出了一个相当于基本电阻单位e2 / h的1,0,1倍的量子平台,其他单词,量子世界中的阻力是量子化的,它只是增加了一个整数倍。

  这给了Zhang一个启发:Mayola的Fermion是粒子大小的一半,由于通常的粒子跳成整数,所以Mayola的Fermion可能跳到半个整数,它必须有一个特殊的1/2步长。因此,他预言手性的马约拉纳费米子存在于由量子异常霍尔效应膜和普通超导体膜组成的混合器件中。当普通超导体放置在异常量子霍尔效应膜的顶部时,邻近效应使得有可能获得手性的Mayorahiko费米子。相应的实验将包括一个新的量子平台,相当于基本电阻单位e2 / h的1/2倍。

  张世生小组提出搜索梅奥拉的实验平台即费米子:量子异常霍尔效应膜与普通超导体膜组成的混合物。

  在后续的实验验证中,出现了令人振奋的成绩:王康龙等实验队确实看到了半步。基本阻力的一半来自于作为传统粒子一半的马约泰费米子的独特性质。因此,额外的半整数量子平台为霍乱霍乱的存在提供了有力的证据。

  何庆林,王康龙实验小组,夏菁实验小组与张守松理论小组合作的半量子电导平台符合理论预测,为实验研究提供了直接而有力的实验依据。发现费耶特维尔majolra。

  天使粒子带来了量子计算的时代,让我充满兴奋和期待

  找到天使粒子的真正含义是什么?张胜指出,从基础科学发现到技术应用往往需要数年的时间,但是天使粒子的发现意味着量子计算已经成为可能。

  他解释说,量子世界本质上是平行的,一个量子粒子可以同时穿过两个缝隙。因此,量子计算机可以高度并行计算,远比传统计算机有效得多。以算术问题为例,如果我们给出一个很大的数字,并且询问数字是否可以被分成两个数字,那么经典的计算机只能通过穷举的方法逐一进行彻底的计算,并且量子计算机可以同时完成计算所有可能的项目。

  量子粒子可以同时穿过两个狭缝。

  然而,量子比特的信息很难储存,弱环境噪声会破坏其量子特性。所以量子计算机往往被认为是难以想象的幻想。

  一般来说,量子比特只能存储在传统的粒子中,容易受到干扰。但是现在,天使粒子的发现提供了一个很好的可能性,一个量子位可以被分成两半,并存储在两个遥远的Mayfranjellons上。张胜生说,因此传统的噪声很难同时影响两个Mayunilla费米子,破坏存储的量子信息。与传统的储存方法相比,基于天使的粒子储存非常稳定。

  我们提出的装置也是一个二维系统,它允许Majorana费米子的缠绕和编织,使量子计算成为可能,从而解决人类面临的一些难题。张胜生说我对天使游行的量子天堂充满兴奋和期待。

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