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4位中國專家暢談:下一個科技拐點離我們有多遠
關鍵字: 科技拐點SELF馬約拉納費米子賈金鋒超導托卡馬克
(主持人)陸朝陽:再次感謝三位嘉賓非常精彩的點評,總是有大拐點和小拐點的,就像一個曲線里面有些拐點很明顯可以看到,另外一些你可能需要放大之后才能看到,這就是我們前面講的第一個問題積累。在一些不斷的小拐點的積累之下,是非常有希望能夠在科技領域出現一些大的拐點,讓我們的社會生活更加美好。
與賈金鋒教授聊“馬約拉納費米子”
賈金鋒
今年初,上海交通大學賈金鋒科研團隊在實驗室里成功捕捉到了一種物理學家尋找多年的神秘粒子——馬約拉納費米子。這種粒子既是困擾物理學界80多年的正反粒子同體的特殊費米子,也是未來制造量子計算機完美選擇對象之一。
賈金鋒教授在本次SELF演講中表示:“量子計算非常有用,速度非常快,但并不容易實現,其原因之一就是量子比特糾纏會有很多噪音雜質的影響,而拓撲量子計算可以利用它的拓撲性質,來保護量子不受干擾,而馬約拉納費米子的發現向拓撲量子計算邁進了一大步”。
觀察者網:除了馬約拉納費米子,有沒有別的粒子可以用于量子計算?
賈金鋒:是這樣的,量子計算其實是很多種方法,都可以制造量子計算。馬約拉納費米子是制造拓撲量子計算的一個最佳選擇。因為拓撲量子計算完完全全是人們想出來的這么一個東西,而且拓撲量子計算必須需要一個叫做任意子的東西,任意子其實在自然界中不存在,而馬約拉納費米子就是現在找到的唯一的一種任意子,所以我們說它是制造拓撲量子計算的一個最佳的選擇。
觀察者網:為什么馬約拉納費米子會發生正反粒子同體的特殊現象,也就是為什么沒有發生正反粒子在一起就會湮滅的現象?
賈金鋒:對,我知道你說的意思。一般人認為正反粒子碰在一起就會湮滅掉,馬約拉納費米子是正反粒子同體的,如果兩個馬約拉納費米子碰在一起也會湮滅掉,確實有這個現象。但是我們找到馬約拉納費米子,我們必須在空間上把它給分開,不能讓兩個馬約拉納費米子碰在一起,兩個馬約拉納費米子碰在一起確實會湮滅掉。
觀察者網:您和合作者花了七年才找到馬約拉納費米子,那么主要的困難是什么?您們當時為什么會選擇在拓撲超導體里面找,因為之前有人說暗物質啊,中微子里面都有可能會有馬約拉納費米子,您們是不是都試過,是怎么找到的呢?
賈金鋒:我們找的這個馬約拉納費米子,和暗物質、中微子那個是完全不同的,我們找的是一種準粒子,它只能在拓撲超導體里面去找。我們遇到的最大的困難有兩個,一個就是自然界中沒有拓撲超導體,我們必須先造出這種材料來,有了這種拓撲超導體我們才能去找。另外一個就是在這之前,沒有人知道這個馬約拉納費米子是什么樣子的,它有什么性質,所以一開始我們去找也很盲目,必須從拓撲超導體里面和普通的超導體的不同的信息中慢慢去找,找到這種不同以后,我們還要用馬約拉納費米子來解釋這些東西,看它是不是確實跟馬約拉納費米子有關。這兩方面是我們遇到的主要困難。
觀察者網:最后一個問題就是,您覺得最近中國在量子信息方面的研究成果有沒有可能在將來迎來一個科技的拐點?我們知道20世紀初,因為物理學的爆發,改變了人類科技的面貌。
賈金鋒:是這樣的,我覺得是很有可能的。因為中國在這方面投入了大量的研究經費和人力,中國在這方面也取得了非常多的進展,特別是潘老師在量子通訊方面取得了很多進展。我們最近在凝聚態方面,在量子調控方面也取得了很多進展。如果中國政府投入更多的錢,更多的年輕人加入進來,我相信我們一定能在這個方面取得更多的突破,走到世界的前面!
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- 責任編輯:孫武
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