科技日?qǐng)?bào)訊 （記者劉霞）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，已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。美國(guó)科學(xué)家近日宣布，他們已經(jīng)找到了這種神秘莫測(cè)的粒子，這不僅有助于量子計(jì)算機(jī)的研制，還有助于科學(xué)家們進(jìn)一步弄清暗物質(zhì)的性質(zhì)。

　　物理學(xué)家們認(rèn)為，每個(gè)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(gè)例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。物理學(xué)家們認(rèn)為，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時(shí)，它們會(huì)相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納提出，可能存在著一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的粒子，不過，科學(xué)家們一直都沒有發(fā)現(xiàn)其蛛絲馬跡，直到現(xiàn)在。

　　捕捉到這種神秘莫測(cè)的粒子并非易事，為此，普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)教授阿里·雅達(dá)尼和同事使用一款有兩層樓高的望遠(yuǎn)鏡來對(duì)準(zhǔn)一個(gè)只有幾個(gè)原子長(zhǎng)的一段細(xì)鐵絲。他們將鐵絲置于一大塊鉛上，并將其冷卻到接近絕對(duì)零度的零下272攝氏度。極冷溫度在鉛中制造出了超導(dǎo)狀態(tài)，鐵絲產(chǎn)生的磁場(chǎng)和鉛產(chǎn)生的超導(dǎo)性之間的平衡產(chǎn)生了馬約拉納費(fèi)米子，其在鐵絲的兩端盤旋。雅達(dá)尼10月8日接受趣味科學(xué)網(wǎng)站采訪時(shí)解釋道：“因?yàn)殍F絲足夠長(zhǎng)，物質(zhì)和反物質(zhì)能分居兩端，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)無法相互‘交流’時(shí)，它們可以獨(dú)立存在，不會(huì)彼此湮滅?！?/p>

　　借用這種巨大的望遠(yuǎn)鏡，研究人員探測(cè)到了來自鐵絲兩端的中性信號(hào)，數(shù)十年的研究和計(jì)算已經(jīng)證明，這是馬約拉納費(fèi)米子的關(guān)鍵信號(hào)。雅達(dá)尼團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)建立在加州大學(xué)圣巴巴拉分校物理學(xué)教授阿列克謝·基塔耶夫提出的一個(gè)理論的基礎(chǔ)上。2011年，基塔耶夫預(yù)測(cè)，某種特殊類型的超導(dǎo)狀態(tài)將產(chǎn)生馬約拉納費(fèi)米子，而且，這種粒子將出現(xiàn)在一條線的兩端。

　　馬約拉納費(fèi)米子也是迄今還未被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)的備選粒子?？茖W(xué)家認(rèn)為，組成暗物質(zhì)的粒子很難探測(cè)，可能也不會(huì)同周圍的環(huán)境相互作用，就像馬約拉納費(fèi)米子。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　馬約拉納費(fèi)米子是制造量子計(jì)算機(jī)的完美選擇之一。普通計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息被存儲(chǔ)在“位”內(nèi)，每一位都被編碼成0或1，而量子計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息位同時(shí)以0和1存在，但這種“疊加”狀態(tài)非常脆弱。為此，物理學(xué)家們一直在尋找使量子位更穩(wěn)定的方法。馬約拉納費(fèi)米子由本應(yīng)相互湮滅的物質(zhì)和反物質(zhì)組成，所以其非常穩(wěn)定，且呈電中性，很少與環(huán)境相互作用，這些屬性或許使其成為一種更穩(wěn)定的量子信息編碼方式。