上海交通大学22日宣布，通过巧妙的实验设计，贾金锋教授领衔的研究团队和其他机构合作，率先观测到在涡旋中的马约拉纳费米子的踪迹。在过去的80年里，粒子物理学家一直在搜寻马约拉纳费米子，这种粒子既是困扰物理学界多年的正反粒子同体的特殊费米子，也是未来制造量子计算机的可能候选对象。

在上海交通大学贾金锋教授研究组与浙江大学许祝安、张富春研究组，南京大学李绍春研究组及美国麻省理工学院傅亮教授等的合作下，马约拉纳费米子的神秘面纱终于被揭开。

国际顶级物理学刊物《物理评论快报》在线发表了贾金锋教授及其合作者的论文。这一成果或许意味着人类朝着跨入量子计算时代的梦想迈进重要一步。

“事实上，我们所发现的马约拉纳费米子并不是一个传统意义上的粒子，而是一种准粒子，但它同样符合马约拉纳的预言。”贾金锋介绍说，准粒子是凝聚态物理中一个重要概念，它是描述某种体系中大量粒子集体行为的一种方法，也就是说把粒子集体行为的某些表现，看作是一个粒子的行为。“这样可以大大简化模型，便于正确表述一些具体物理现象的机理。”

科学家预期，马约拉纳费米子是制造量子计算机的完美选择之一。与普通计算机通过二进制方式处理数据不同，基于量子物理机理计算机数据处理速度惊人。它们能对海量已经合成的新材料，乃至对未合成的概念材料进行精确高效的计算，为材料科学带来革命性的进步。

也有科学家认为，至今尚未直接观测到的中性超对称费米子，很可能组成了宇宙中大多数甚至全部的暗物质，而这种中性超对称费米子可能就是一种马约拉纳费米子。因此，此次观测到复合的马约拉纳费米子，或让揭开暗物质谜团又近了一步。

综合新华社、中国科学报

困扰物理学界年的

神秘粒子是个啥︖

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物理学最小的基本粒子世界里有着“两大家族”：

·费米子家族（如电子、质子）

·玻色子家族（如光子、介子）

80

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一般认为，每一种粒子都有其反粒子

如费米子与其反粒子，就像一对长相一样但脾气相反的孪生子，一见面就“大打出手”，产生的能量甚至会让它们瞬间湮灭。

一个粒子如果同时具备物质和反物质的特性，它将是极其不稳定的。

预言

自然界中或存在一类特殊费米子，该粒子与其反粒子长相、脾气完全相同，这种费米子被称为“马约拉纳费米子”。

——1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳

结论

马约拉纳费米子是一种费米子，它的反粒子就是它本身

整理/刘桔制图/方磊