“模”出境界丨首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题

1937年，物理学家埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana）把描写费米子的基本运动方程（狄拉克方程）分解成电荷共轭不变的两部分（即马约拉纳方程），得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来，马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。

近年来，理论研究表明在凝聚态物质中也可能存在遵守马约拉纳性质的准粒子，被称为“固体宇宙”中的马约拉纳费米子。更神奇的是，当一个马约拉纳费米子被束缚在一“点”上时，变成两个马约拉纳任意子，具有奇特的非阿贝尔统计，可以用来构造拓扑量子比特，应用于自容错的量子计算机。

近期，中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队利用极低温-强磁场-扫描探针显微系统首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模，即为马约拉纳任意子。该马约拉纳零能模纯净度高，能在相对更高的温度下得以实现，且材料体系简单。该成果对构建稳定的、高容错、可拓展的未来量子计算机的应用具有极其重要意义。该项研究于2018年8月16日在线发表在《科学》（Science）杂志上。

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