编者注:2022年11月17日,科学缩回了本文中描述的研究,部分原因是“对原始数据的分析揭示了严重的违规和差异,”科学主管H. Holden Thorp写道。 “这些问题使科学的编辑对本文的结论失去了全部信心。”原始论文的三位作者与撤回一致,而14位作者则不同意。
它是其自身的反颗粒的粒子似乎将其电话卡留在了固体材料中。
为了观察该粒子的标志,科学家将拓扑绝缘子的薄膜耦合在一起,该拓扑薄膜在其边缘进行电力,但在内部进行了绝缘 - 具有超导体的一层,其中电子可以在没有电阻的情况下流动。研究人员在7月21日的材料蛋糕中报道科学, 电导率的离散跳跃尺寸的分离跳跃差异有所不同。
斯坦福大学的理论物理学家Shoucheng Zhang说:“实验完全以我们预测的方式进行。”
意大利理论物理学家Ettore Majorana最初于1937年提出,这些费米子可能是一种新型的基本粒子。电气中性的主要植物不带有相对充满电的反颗粒,而是其本身的反粒子。
科学家怀疑中微子(蜂拥而至的宇宙中的微小的中性颗粒)可能是Majorana fermions,但没有硬性证据。取而代之的是,科学家拥有证据的唯一主要效率是以“ Quasiparticle”的形式,这是一种像单个粒子一样的材料中的干扰,但实际上是许多电子集体运动的结果。科学家们将干扰视为自己的粒子,而不是单独跟踪材料中每个电子的动作,而简化了解释材料的行为的数学。
以前的几个实验发现了Majorana fermions的痕迹(SN:11/15/14,p。 8),但新结果揭示了古怪的准颗粒的不同一侧。与以前检测到的Majorana fermions不同,这些是手性的,这意味着它们沿着一个方向沿着二维材料的边缘传播,就像汽车在赛道上盘旋一样。
“当然,就手性马里亚纳纳(Majiral Majorana Fermions)而言,这是唯一报道的明确证据,”伊利诺伊大学伊利诺伊大学(Universition of Illinois)的理论物理学家泰勒·休斯(Taylor Hughes)说,他不参与研究。
这也是Majorana fermion的第一个证据,它像真正的粒子一样四处移动,而不是留在一个地方。在一维纳米线中发现了准颗粒的早期证据,其中Majorana fermion在电线的两端静止不动,就像粒子结合到材料内的特定位置。
Majorana Fermions通过调整一种称为量子异常的大厅效应的现象,将其痕迹留在材料中(由铬,鞭毛,胰岛和柜与超导niobium覆盖)。在某些磁性材料中,随着小磁场的变化,台阶的薄材料变化的电导率变化,增加了一定尺寸的跳跃和减小。 Majorana fermions的签名是正常尺寸一半的电导率跳跃。张说,由于Majoraana fermion是其自己的反粒子,“从很粗略的意义上说,它是通常的粒子的一半,”导致半尺寸的跳跃。
UCLA的凝结物理学家Kang Wang的研究合着者Kang Wang说,对这种签名的检测实际上是“确实是Majorana Fermions存在的唯一坚定证据”。他说,以前的Majorana Fermions可能会通过其他方式来解释。
普林斯顿大学的凝结物理学家阿里·亚兹达尼(Ali Yazdani)说:“他们取得了不错的结果。”但是“有些东西需要检查”,例如Majoraana Fermions是否真正在预期的材料边缘旅行。
Majorana Fermions最终可能在量子计算机中找到目的。例如,微软希望制作拓扑量子计算机(SN:7/8/17,p。 28)这将利用粒子的异常特性避免忽略精致的量子信息。