原子厚的电线末端的电流信号使物理学家距离确认马约拉纳费米子的存在又近了一步，马约拉纳费米子是 77 年前提出的粒子，它们本身就是反粒子。
这新实验，10 月 2 日描述科学，并不能明确证明这些粒子的存在。但它提供了令人信服的证据，补充了先前研究的结果。
荷兰代尔夫特理工大学的物理学家 Leo Kouwenhoven 表示：“证据水平足以逮捕，但不足以判处死刑。”他的团队也发现了马约拉纳粒子的迹象。如果得到证实，这些奇异粒子可以帮助科学家克服创建量子计算机的主要障碍。
1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳建议的一个粒子的存在，它也是它自己的反物质对应物。 （其他亚原子粒子有单独的反伙伴，例如电子和正电子。）一些物理学家希望中微子（几乎不与物质相互作用的细小粒子）有资格成为马约拉纳费米子。
2000 年左右，物理学家意识到可能还存在另一种类型的马约拉纳粒子——一种可能出现在某些材料表面的粒子。与电子、中微子和其他常见的真空中存在的粒子不同，这种粒子是其环境的产物，由周围电子的集体行为产生。
而且，尽管这种特殊粒子是它自己的反粒子，但它不会是费米子。事实上，它不适合物理学家用来分类亚原子粒子的任何类别：费米子（例如质子、夸克和电子）或玻色子（例如希格斯粒子）。 “凝聚态物质中的马约拉纳中微子比马约拉纳中微子更加微妙和奇特，”加州大学伯克利分校的理论物理学家乔尔摩尔说。
2012年，库文霍文团队报道对马约拉纳粒子预测特征的第一次测量：在零电压下在专门设计的纳米线内激增的电流（SN：2012 年 5 月 19 日，第 14 页11）。这一发现表明，在线材上形成了一对马约拉纳粒子，两端各有一个粒子。但研究人员无法准确显示信号来自电线的何处。
这项新实验由普林斯顿大学物理学家阿里·亚兹达尼 (Ali Yazdani) 领导，使用了嵌入冷冻铅晶体上的锯齿形铁原子线。在接近绝对零的温度下，这种装置充当超导体——它毫无阻力地传送电子。研究人员使用两层楼高、功能强大的显微镜对电线中的电子进行成像。果然，当显微镜尖端和超导体之间的电压为零时，研究人员检测到电线一端的电流峰值——这可能是一对马约拉纳粒子中的一个的名片。
“这是第一次观测到马约拉纳粒子，”亚兹达尼说。摩尔不会走那么远，但他说马约拉纳粒子是“对他们所看到的现象的一个非常合理的解释。这远远超出了代尔夫特实验的范围。”
对于库文霍文来说，这两项研究加在一起就相当于给看起来像马约拉纳粒子的东西拍了一张漂亮的照片。但为了证明该粒子存在，“你需要获取它的 DNA，”他说。 “DNA测试还没有进行。”他说，该测试需要操纵和移动粒子以证明它们的粒子-反粒子二象性。
缺乏实验证实并没有阻止微软和资助机构支持将马约拉纳粒子融入设备的研究。许多物理学家将马约拉纳视为理想的量子位，即量子计算机的基本处理单元。量子计算机超越传统计算机的潜力取决于量子位维持脆弱量子态的能力，在这种状态下它们同时持有 1 和 0（SN：2014 年 5 月 31 日，第 14 页10）。根据理论，成对的马约拉纳粒子之间的间距应该使粒子的量子态异常稳定。
“我真的相信这在科学上是可能的，”考文霍文说。 “现在我们必须这么做。”
