近日，麻省理工学院的物理学家在金属表面发现了神秘马约拉纳费米子，一种寻找了近百年的粒子，这是马约拉纳费米子首次被证实在金属表面。如果约拉纳费米子被成功应用在量子计算机上，那么人类或迎来量子计算机时代。

在粒子物理学中，费米子是一类基本粒子，包括电子，质子，中子和夸克，所有的这些粒子构成了物质的基础。在大多数情况下，这些粒子被认为是狄拉克费米子，以英国物理学家保罗·狄拉克命名，狄拉克预测：所有费米子基本粒子在宇宙中某个地方都应该有反粒子形式存在的对应物，因为它们本质上是一对同卵双生子。

在1937年，意大利理论物理学家埃托尔·马约拉那（Ettore Majorana）扩展了狄拉克理论，并预测在费米子中应该有一些未知粒子，并将它称为马约拉那费米子，与它们粒子的反粒子没有区别。但不幸的是一年后，这位物理学家就在一次神秘意大利海岸渡轮旅行中失踪了，导致这项研究搁置。

但是，寻找马约拉那费米子之路并没有被切断，科学家一直在寻找马约拉那神秘粒子。已经提出但未证明中微子可能是马约拉纳粒子。另一方面，理论家预测，在特殊条件下，马约拉纳费米子也可能存在于固体中。

现在，由麻省理工学院领导团队在他们设计和制造的材料系统中观察到了马里亚纳邦费米存在证据，该材料系统是在超导材料钒上生长的金纳米线，当研究人员扫描这表面时，他们看到在金最上层表面出现了接近零能量的特征峰值信号，根据理论，该种峰值只能由马约拉那费米子对产生。

最近，麻省理工学院的威廉和艾玛·罗杰斯物理学教授帕特里克·李（Patrick Lee）表示，下一步准备将马约拉纳费米子变成量子比特的单个计算单位，并应用了量子计算机上，如果真被应用，那么将是量子计算机的巨大进步。

过去数十年时间，科学家一直在半导体中寻找马约拉纳费米子，因为半导体是传统基于晶体管计算使用材料。现在终于找到了，人类或迎来量子计算机时代，有专家指出，观测到一对马约拉纳费米子将是人类迈向一个量子比特时代的重要一步，这项研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

出处：见配图水印