Els científics xinesos han capturat amb èxit Majorana fermions

Resultats de les proves de laboratori

Gu Jinfeng

Recentment, l’equip d’investigació de la Universitat de Xangai Jiaotong al laboratori capturat amb èxit una misteriosa físics de partícules es veuen des de fa molts anys i mdash; & mdash; Majorana fermions.
Això és tant una comunitat de la física de partícules ple fermions especials 80 anys de partícules positives i negatives amb el cos, sinó també els possibles candidats per a la fabricació d’ordinadors quàntics en el futur.
(Hora de Beijing el 22 de juny) EDT 21 de juny de dalt revista de física internacional “Physical Review Letters” (Physical Review Letters), publicat en línia el professor Gu Jinfeng Xangai Jiaotong University i el seu paper col·laboradors: & ldquo; Majorana Zero
manera detectat amb la volta Andreev selectiu Reflexió en el vòrtex d’un topològica Superconductor i rdquo ;.
A través d’un disseny intel·ligent d’experiments, l’equip d’investigació pionera a Gu Jinfeng va observar en el vòrtex de la pista de fermions de Majorana.
En els últims 80 anys, els físics de partícules han estat buscant Majorana fermions, els científics xinesos tenen èxit i ldquo; la detecció i rdquo; els rastres d’ella, potser de la humanitat va entrar en el somni de l’era de la computació quàntica es mourà un gran
pas.

va obrir la física amb problemes de 80 anys misterioses partícules & ldquo; vel i rdquo;

en el camp de la física, la mínima científics, la unitat bàsica de la matèria es diu i ldquo; & rdquo ;, que són partícules elementals sense canviar les propietats del material premissa
el volum mínim d’una matèria en una àmplia varietat de matèries primeres també constitueix material.

món de les partícules, vivia dues famílies: la família fermions (com ara electrons, protons) i família bosons (com fotons, fondes), que són de Fermi i Bose nom.
Generalment es creu que cada partícula té la seva antipartícula, fermions i la seva antipartícula s’assembla a un parell de idèntics, però els estreps per complet bessons oposats, els dos germans es va reunir el i ldquo; & rdquo ;, el que resulta lluita
energia i fins i tot fer que l’aniquilació instantània.

No obstant això, en 1937, el físic italià Ettore i Middot; Majorana van predir que pot ser la naturalesa d’una classe especial de fermions, que fermions i la seva pròpia antipartícula no només sembla exactament el mateix temperament
.
Dos germans estaven junts com un mirall, podem dir, és que les seves pròpies antipartícules, que són fermions supòsit i ldquo; & rdquo ;. Fermions de Majorana
El model estàndard de la física de partícules en el neutrí és un fermió de Majorana possible.
Però, per als científics, és un gran mal de cap per a demostrar-ho, però és molt difícil d’observar en un fenomen doble desintegració beta sense neutrins trucada.
Tot i que els científics han fet un gran esforç, però en el passat gairebé 80 anys, els físics han estat cap va trobar evidència de l’existència de Majorana fermions.

principis de 2016, els científics xinesos van descobrir finalment l’evidència d’aquestes misterioses partícules existeixen.
Universitat de Xangai Jiaotong professor Gu Jinfeng Grup de Recerca de la Universitat de Zhejiang, Xu Zhu An, Zhang Fuchun Grup d’Estudi de la Universitat de Nanjing, Li Shaochun d’Estudi i l’Institut de Tecnologia de Massachusetts professor Fu Liang, en cooperació amb la formació de l’equip d’investigació, la primera observació de la presència del cavall en el superconductor vòrtex topològica sobre
Lanafeimi fill de proves importants.

i ldquo; de fet, no trobem una partícula de fermions de Majorana en el sentit tradicional, sinó un quasi-partícules, però també és consistent amb Majorana profecia.
Quasi-partícules en la física de la matèria condensada és un concepte important, es tracta d’una descripció d’algun tipus de sistema en un gran nombre de comportament col·lectiu de les partícules en una forma, que el comportament col·lectiu de certes manifestacions de certes partícules en el sentit tradicional, com una
comportament de les partícules (és a dir, quasi-partícules).
Això pot simplificar en gran mesura el model, el mecanisme físic per facilitar fenòmens físic específic correctament formulada.
I rdquo; Gu Jinfeng va dir que la relació entre les partícules i quasi-partícules com els jugadors i les relacions d’equip: un jugador de futbol es pot considerar en cada partícula en el sentit tradicional, la cooperació mútua entre els actors pot ser vist com la partícula
interaccions molt complexes, encara que cada jugador té les seves pròpies característiques, però sobre tot l’equip, però es mostrarà un estil unificat.
Per exemple, la selecció espanyola pot passar el control a descriure l’estil de futbol, ​​la selecció italiana és la realització d’un contraatac.
És possible que no entenem la situació amb l’equip en cadascuna de les característiques dels jugadors i entre els jugadors, però són com tot l’equip com una cuasipartícula relativament pot ser fàcilment reconegut.

han pensat, que encara no ha estat observada directament fermions supersimètrica neutre és probable que constitueixen la majoria o la totalitat de la matèria fosca de l’univers, i això fermions supersimètrica neutral pot ser una mena Maiorana
fermions.
Per tant, el material compost de fermions de Majorana observat, a descobrir el misteri de la matèria fosca i potser un pas més enllà.

i ldquo; àtom de brúixola i rdquo; per detectar la presència d’evidència clau Majorana fermions

gairebé 80 anys, els científics de diversos països mai han deixat de buscar la fermions de Majorana, els físics teòrics van predir fa uns anys, maig
Lanafeimi nen és probable que es trobi en el centre de l’espiral superconductor topològic, però, la naturalesa encara ha de trobar superconductor topològic, llavors equip de Gu Jinfeng és com fer que el fermions de Majorana i ldquo; l’aparença i rdquo; ell?

i ldquo; el procés de recerca de Majorana és fermions avenços constants i processos innovadors.
La teoria prediu que el material superconductor es col·loca en la part superior d’un aïllant topològic es pot realitzar la superconductivitat topològic.
Això sona fàcil, però en el camp de la ciència dels materials és un problema important.
A més, com el de dalt que cobreix el material superconductor, la fermion Majorana és difícil de detectar.
I rdquo; Gu Jinfeng va dir que sobre la base d’un gran nombre d’experiments, que no van seguir el mètode més comú per anar cap avall, sinó tot el contrari.
Finalment, el material superconductor es col·loca per sota de la part superior del mateix i ldquo; el creixement i rdquo; una pel·lícula aïllant topològic de manera que la superfície d’una pel·lícula aïllant topològic es converteix en superconductors topològics, com les amagades directament a la fermions de Majorana de i ldquo;
fosc i rdquo; giri a & ldquo; a banda i rdquo; d’observar que és més convenient per trobar Majorana fermions establert una important base material.

Majorana fermions en les etapes inicials de la investigació, no se sap d’aquesta misteriosa partícula seria en quina forma, Gu Jinfeng equip d’investigadors va poder fer va ser buscar acuradament totes les pistes sobre el superconductor topològic.
Tot i que s’han trobat hi ha alguns signes de tals partícules, però no han pogut finalitzar aquests senyals representen necessàriament les característiques intrínseques dels fermions de Majorana.
A la fi de 2014, un article va predir la teoria de fermions de Majorana de les propietats magnètiques, immediatament conscients que es pot utilitzar de gir polaritzat microscòpia d’efecte túnel per detectar Majorana fermions.
I ldquo; Terra pols nord i sud, també, en diferents llocs de la superfície del material magnètic i també té lsquo; Sud i rsquo; i I lsquo; & rsquo ;, això és les propietats magnètiques del nord del material.
Spin-polaritzada d’exploració punta de microscopi d’efecte túnel magnètic, que és a & lsquo; & rsquo ;, brúixola àtom pot detectar amb precisió les propietats magnètiques d’un àtom, per ajudar-nos a trobar el vòrtex superconductor topològica oculta de Majorana
fermions.
I rdquo;

però, molt feble magnètic fermion Majorana, que necessita per ser detectat per tenir una, de menor temperatura microscopi d’efecte túnel més sensible.
En l’actualitat, l’equip d’investigació de la Universitat Jiaotong de Xangai compta amb un equip criogènic encara no arribat a la requerida (40mK, tot just per sobre absoluta 0.04K zero).
Com fer?
D’una banda s’estan preparant activament per a l’experiment, i explorar les condicions de cultiu de la mostra, per preparar una agulla magnètica i similars.
D’altra banda, que havien estat contactats per trobar unitats condicionals.
Resultats Per sort, dins de la microestructura de Ciència i Tecnologia 2011 Collaborative Innovation Center, Universitat de Nanjing van trobar que només la construcció d’un túnel d’escombrat 40mK sistema de microscopi pot experimentar preveu unes condicions experimentals suficients.
Posteriorment, segons l’equip d’investigadors programa de pre-dissenyat, amb gir polaritzat microscopi d’efecte túnel a i ldquo; la pel·lícula superconductora topològica artificial i rdquo; la superfície del centre del rotllo es mesura acuradament.
A la fi de 2015, l’equip de Jia Jinfeng i els seus col·laboradors finalment observada directament una forta evidència de l’existència de Majorana fermions.
I ldquo; En l’experiment, es va observar un gir polaritzat de corrent causada pel fermions de Majorana, que és ha evidència de Majorana incertesa fermions únic.
I rdquo; a partir de llavors, que aviat col·laborar amb un altre membre de la Universitat Centre d’Innovació Cooperativa de Zhejiang, càlcul teòric.
A principis de 2016, l’equip d’investigació va trobar que els resultats teòrics a les observacions experimentals són totalment compatibles amb els resultats.
Mitjançant experiments es van realitzar repetides actual només Majorana fermions de spin-polaritzada pot produir aquest fenomen.
Per tant, el misteri de fermions de Majorana finalment s’ha aixecat, Gu Jinfeng va dir que aquesta era la seva primera observació experimental de les propietats dependents de l’espín fermions de Majorana, mentre que també proporciona una interacció de reglamentació amb cavalls
existència 约拉纳费米 manera eficaç, sinó també per observar el misteriós fermions de Majorana proporciona un enfocament de mesurament directe.

o computació quàntica topològica mostrar la seva vàlua en

trobar significa Majorana fermions?
A la física quàntica vol dir que la humanitat ha fet un gran avanç, però també que l’aplicació en la computació quàntica topològica sòlida possible.
Aquest descobriment va desencadenar una revolució o una nova tecnologia electrònica, de manera que la humanitat ha entrat en l’era de la computació quàntica topològica.

processament ordinari ordinador per les dades binaris de diferents maneres, l’ordinador quàntic és un mecanisme de processament de dades basat en ordinador de la física quàntica.
És increïble la velocitat de processament de dades, si els ordinadors quàntics en comparació amb l’aeronau, a continuació, l’equip només pot ser considerat com una bicicleta ordinària.
L’ús de l’ordinador ordinària presa enormes recursos de computació amb prou feines poden bregar amb el problema d’una computadora quàntica que sembla ser un tros de pastís.

a la previsió del temps, per exemple, a causa de les limitacions de la tècnica anterior, ara és impossible predir el temps cada vegada que arriben molt precisa.
Si utilitzeu un ordinador quàntic per calcular les dades del temps, no només pot calcular instantàniament enormes quantitats de dades, millorarà en gran mesura la precisió de la predicció.
Per descomptat, per predir amb precisió el temps a l’ordinador quàntica encara no és el que ha estat per a la síntesi en massa de nous materials, i fins i tot el concepte de material sintètic no és sistemàtica, precisa i eficient de càlcul ciència dels materials porten
progrés revolucionari.
Els científics esperaven equip Majorana fermions quàntica és crear l’elecció perfecta per a un.

Segons els informes, fins ara no s’ha produït un veritable sentit d’ordinadors quàntics, que és una raó molt important és que les partícules actuals per a l’estat quàntic de la computació quàntica no és estable, la interferència electromagnètica o interferència física pot fàcilment molest com haurien
càlcul de.
El fermions de Majorana antipartícula és en si mateix, el seu estat és molt estable.
Aquestes propietats poden fer que les computadores quàntiques fabricació en una realitat és la clau per ajudar a la humanitat trucant a l’era de la computació quàntica topològica porta.