天使粒子(“天使粒子”，是梦还是现实)
[文字/科技力量柳叶刀]
一项新的研究表明，2017年发现的“马约拉纳费米”——手性马约拉纳费米模型，也被称为“天使粒子”，可能只是虚惊一场 。
2020年1月3日，美国宾夕法尼亚州立大学常翠祖领导的团队在《科学》杂志上发表了一篇文章 。该团队研究了超过36种类似于2017年成果报告中用于生成“天使粒子”的设备样本，但得到了不同的结果 。在类似实验平台上观察到的结果不是由“天使粒子”引起的 。
“天使粒子”的概念是由中国科学院外籍院士、斯坦福大学和清华大学教授张首晟提出的 。2017年，王康龙、张首晟等多位中国科学家合作，首次报道发现了手性马约拉纳费米子模型，又称“天使粒子”，引起了学术界的广泛关注 。
在粒子物理领域，Mayorana费米子是一种非常特殊的粒子，对应的反粒子就是它本身 。由于其独特的性质可以用来构建拓扑量子计算机，物理学家对Mayorana费米子产生了极大的兴趣 。
马约拉纳费米子对映体
在物理学中，最小和最基本的物质单位被称为“基本粒子” 。它们是体积最小而不改变物理性质物质 。基本粒子有两种:费米子和玻色子，分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色命名 。基本粒子比原子和分子小得多，现有的放大倍数最高的电子显微镜无法观察到 。
1928年，物理学家狄拉克预言，宇宙中的每个基本粒子都有一个反粒子——带相反电荷的“双胞胎” 。当粒子和反粒子相遇时，它们会同时湮灭并释放能量 。几年后，第一个反物质——电子的反粒子被发现 。从此，宇宙中的每一个粒子都有它的反粒子，这被认为是绝对真理 。
但是，会不会有一类没有反粒子的粒子，或者正负同构的粒子？1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳猜想应该有一些像费米子这样的粒子，它们是自己的反粒子，也就是我们今天所说的马约拉纳费米子 。
意大利物理学家埃托雷·马约拉纳
马约拉纳费米一直有一个“最佳怀疑”，即中微子 。然而，要证明这一点，需要在没有中微子的情况下进行β双衰变实验，人类还没有能够达到相应的实验精度 。因此，一些科学家将注意力从粒子物理转向了凝聚态物理 。
凝聚态物理研究的是由大量粒子组成的凝聚态结构，一般不可能直接观测到单个粒子 。然而，固体材料(如金属、非金属、半导体、超导体)中的自由电子，在适当的外部条件下，如磁场、压力、温度等 。，会产生一种特定的集体活动趋势，这可以看作是一种“准粒子” 。
“准粒子”实际上是一个复杂系统的物理现象 。虽然它不是一个“真正的”粒子，但它的行为就像一个粒子 。
如果证明Mayorana Fermi能够帮助拓扑量子计算机的发展 。
如果马约拉纳费米猜想得到证实，将在拓扑量子计算机的构建中发挥巨大作用 。根据笔者查询到的信息，2017年，武汉大学的学者在《中国经济报道》上发表了一篇题为《正负同体的天使粒子》的文章，较为详细地指出了Mayorana Fermi在量子计算中的作用 。
量子计算的实现面临着巨大的挑战:一个量子比特的信息非常难以存储，微弱的环境噪声会破坏其量子特性 。量子比特难以存储的原因来自于量子纠缠，爱因斯坦称之为“隔空鬼魅般的动作” 。以电子的“自旋”为例 。当两个纠缠电子对中的一个顺时针转动时，另一个逆时针转动 。量子纠缠可以预测相距甚远的电子对的状态 。
量子纠缠
如果你观察到其中一个电子在某个时间顺时针旋转，那么另一个一定同时逆时针旋转 。换句话说，如果你观察其中一个粒子，那么你不仅影响它，你的观察也会影响它的纠缠伴侣，而这与两个粒子之间的距离无关 。
马约拉纳费米子没有反粒子，或者相当于半个传统粒子，这就提供了一种奇妙的可能性:一个量子比特可以分裂成两半，存储在两个非常遥远的马约拉纳费米子上 。因此，传统的噪声极难同时以同样的方式影响这两个Mayorana费米子，进而破坏存储的量子信息，使得通常脆弱的存储量子比特的方式变得稳定 。
利用Mayorana费米子构造的量子比特来计算和存储信息，信息量可以存储在两个独立的Mayorana费米子中 。为了破坏它们储存的信息，这两种粒子必须同时受到干扰 。这样的特性可以使拓扑量子计算和存储过程减少外部干扰，使存储更加稳定，使计算容错 。(此部分引自《中国经济报道》:对体的“天使粒子”)
我找到了天使粒子的“足迹”，却没有看到它的“真身”
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