神秘的马略亚纳准粒子,现在更接近于被量子计算控制!( 三 )

在2019年6月13日发表在《科学》上的一项新研究中 , 普林斯顿大学研究小组报告了一种控制马约拉纳准粒子的方法 , 这种方法也能使它们变得更强 。 这种结构(结合了超导体和一种叫做拓扑绝缘体的奇异材料)使得马略亚纳准粒子对来自外部环境的热量或振动的破坏特别有弹性 。 更重要的是 , 该团队展示了一种使用集成到设备中的小磁铁打开或关闭马略亚纳准粒子的方法 。 物理学教授、该研究的资深作者阿里·亚扎尼说:

有了这项新研究 , 我们现在有了一种新方法来设计材料中的马略亚纳准粒子 , 可以通过成像来证实它们的存在 , 还可以描述它们的预测特性 。 马略亚纳准粒子是以物理学家埃托雷·马略亚纳(Ettore Majorana)的名字命名 。 1937年 , 马略亚纳预言了这种粒子的存在 , 而就在一年前 , 这种粒子在意大利海岸的一次渡轮旅行中神秘消失 。 物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)在1928年预测电子一定有一个反粒子(后来被确定为正电子) , 马略亚纳基于同样的逻辑 , 从理论上推断出了这种粒子的存在 。

通常情况下 , 当物质和反物质聚集在一起时 , 它们会以猛烈的能量释放相互湮灭 , 但当它们成对出现在特殊设计的导线两端时 , 它们可以相对稳定 , 并与环境弱相互作用 。 这对量子对能够在两个不同的位置存储量子信息 , 使它们对干扰具有相对的鲁棒性 , 因为要改变量子状态 , 需要同时在量子线的两端进行操作 。 这种能力吸引了技术人员 , 设想出一种方法来制造量子比特(量子计算的单位) , 这种方法比目前的方法更加稳定 。

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