“天使粒子”马约拉纳费米子:物理学家 80 年的苦寻之路(13)

就这样兜兜转转 80 年 , 科学家对于证实马约拉纳粒子存在的研究还是处于原地踏步阶段 , 直到清华大学薛其坤的一项重大成果让马约拉纳粒子的研究出现了突破口 。 那就是薛其坤发现的量子反常霍尔效应 。

我们先来了解一下什么是量子霍尔效应 , 我们使用计算机的时候 , 会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题 。 这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗 。 而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则 , 让它们在各自的跑道上“一往无前”地前进 。

然而 , 量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场 , “相当于外加10个计算机大的磁铁 , 这不但体积庞大 , 而且价格昂贵 , 不适合个人电脑和便携式计算机 。 ”而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场 , 在零磁场中就可以实现量子霍尔态 , 更容易应用到人们日常所需的电子器件中 。

早在2008年 , 张首晟理论就预言了量子反常霍尔效应 , 最终被薛其坤证实 。

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