迷蹤80年的馬約拉納費(fèi)米子被捕獲

　　[導(dǎo)讀] 馬約拉納費(fèi)米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，對它的搜尋已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。22日，上海交通大學(xué)賈金鋒科研團(tuán)隊(duì)宣布，通過一種由拓?fù)浣^緣體材料和超導(dǎo)體材料復(fù)合而成的特殊人工薄膜，已在實(shí)驗(yàn)室里成功捕捉到了馬約拉納費(fèi)米子。

　　原標(biāo)題：迷蹤80年的馬約拉納費(fèi)米子被捕獲

　　科技日報(bào)上海6月22日電 （記者王春）馬約拉納費(fèi)米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，對它的搜尋已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。22日，上海交通大學(xué)賈金鋒科研團(tuán)隊(duì)宣布，通過一種由拓?fù)浣^緣體材料和超導(dǎo)體材料復(fù)合而成的特殊人工薄膜，已在實(shí)驗(yàn)室里成功捕捉到了馬約拉納費(fèi)米子。這不僅有助于量子計(jì)算機(jī)的研制，還有助于進(jìn)一步揭開暗物質(zhì)的謎團(tuán)。這項(xiàng)成果在線發(fā)表在最新一期《物理評論快報(bào)》上。

　　物理學(xué)家認(rèn)為，每個粒子都有自己的反粒子，它們的質(zhì)量相同，但電性相反。馬約拉納費(fèi)米子卻是個例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時，它們會相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納預(yù)言，自然界中可能存在著一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的特殊的費(fèi)米子。幾年前，理論物理學(xué)家預(yù)言，馬約拉納費(fèi)米子很有可能在拓?fù)涑瑢?dǎo)體的渦旋中心找到。

　　在馬約拉納費(fèi)米子研究的最初階段，沒人知道這種神秘的粒子會以什么形式出現(xiàn)，賈金鋒團(tuán)隊(duì)的研究人員所能做的只是仔細(xì)搜尋拓?fù)涑瑢?dǎo)體上的所有蛛絲馬跡。2015年底，他們及其合作者終于直接觀察到了由馬約拉納費(fèi)米子所引起的特有自旋極化電流, 這是馬約拉納費(fèi)米子存在的確定性證據(jù)。此后，他們又很快與協(xié)同創(chuàng)新中心的另外一個成員單位浙江大學(xué)合作，進(jìn)行理論計(jì)算等。

　　2016年初，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算的結(jié)果完全支持實(shí)驗(yàn)觀測到的結(jié)果。通過反復(fù)對比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只有馬約拉納費(fèi)米子才能產(chǎn)生這種自旋極化電流的現(xiàn)象。 

王春