7月21日,斯坦福大学华裔教授张首晟及其团队在《科学》杂志上发表了一项重大研究发现。在整个物理学界经过了80年的探索之后,他们终于发现了马约拉那(Majorana)费米子的存在。这一发现,验证了由意大利理论物理学家马约拉那在80年前提出的预测——存在一类没有反粒子的粒子。
在哲学领域,东西方哲学家都抱着共同的看法,人类生活在一个充满正反对立的世界,事物都有它相反的事物或相反的一面,有正数也有负数,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有魔鬼。而宇宙中,有粒子必有反粒子也被认为是绝对真理。然而,1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉那(Ettore Majorana)在他的论文里大胆预测,没有反粒子的粒子也是存在的,这个预测最终被张首晟及其团队的研究证实。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。而费米子正是基本粒子中的一种。
这项研究发现在物理学领域有重大的理论意义,我们对量子物理世界的认识又进了一步。然而它不同于其他的基础研究,它也有重要的应用价值:让量子计算成为现实。量子计算将会让现有的计算机计算速度成倍提升。假设,如果给出一个很大的数字,问这个数字能否拆成两个数字的乘积,那么现有计算机只能用穷举法逐一尝试整除计算,而量子计算机可以利用更小、更稳定的马约拉那费米子的特性,在一瞬间同时完成所有可能项的测算。
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