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马缴纳费米子量子计算-马约拉纳费米子与量子纠缠

量子计算 11个月前 (05-17) 88

本篇文章给大家分享马缴纳费米子量子计算，以及马约拉纳费米子与量子纠缠对应的知识点，希望对各位有所帮助。

文章信息一览：

1、马约拉纳费米子来了,量子计算机还会远吗?
2、好消息!麻省理工专家发现马约拉纳费米子,人类或迎来量子时代
3、中国科技有哪些?
4、量子计算的再现危机:马约拉纳费米子
5、马约拉纳费米子的理论
6、贾金锋院士:用创新叩开拓扑量子计算之门

马约拉纳费米子来了,量子计算机还会远吗?

马约拉纳费米子来了，我们距离量子计算机或许还有多远的路要走，但是，我们已经踏上了这条路。注：所有文章均由中国数字科技馆合作单位或个人授权发布，转载请注明出处。

趣味探索讯好消息，最近，麻省理工学院的物理学家在金属表面发现了神秘马约拉纳费米子，一种寻找了近百年的粒子，这是马约拉纳费米子首次被证实在金属表面。如果约拉纳费米子被成功应用在量子计算机上，那么人类或迎来量子计算机时代。

（图片来源网络，侵删）

探测一种新型量子粒子马约拉纳费米子（Majorana fermion）的竞赛蒙上了阴影。这种量子粒子可以为量子计算机提供动力。作为一个在这个领域工作的人，我开始担心，在一系列错误的开始之后，马约拉纳领域的很大一部分是在欺骗自己。几个声称已经探测到马约拉纳粒子的关键实验，最初被认为是突破，但还没有得到证实。

好消息!麻省理工专家发现马约拉纳费米子,人类或迎来量子时代

超导体在准粒子激发时出现电子-空穴对称，能量E的产生算符为γ（E），能量-E的湮没算符为γ（-E）。当费米能级E=0时γ=γ，故激发的是马约拉纳费米子。由于费米能级位于超导能隙中，因而出现中间能隙态（midgap state）。

年，随着量子力学的兴起，义大利理论物理学家Ettore Majorana提出可能存在一种新型的奇特粒子，即名为Majorana费米子的粒子。经过75年的追寻，研究人员终于发现了Majorana费米子存在的一个可靠证据。而这一发现就如同找到了一把通往拓扑量子计算时代的 “钥匙”。

（图片来源网络，侵删）

在固体材料中，在特定的拓扑缺陷上存在着与马约拉纳费米子具有类似性质的准粒子，该准粒子的产生湮灭算符满足自共轭关系，因此被称为马约拉纳零能模。马约拉纳零能模符合非阿贝尔统计，其编织操作是实现容错拓扑量子计算的主要路径之一。

中国科技有哪些?

激光技术。我国激光技术世界第一，领先全世界15年。超级稻及其他农作物杂交技术。超级稻被世界成为中国的第五***明。陶瓷技术。陶瓷技术是我国传统的领先技术。反卫星武器技术。我国已经发明寄生星多年。现在开始向菲律宾的一颗商业卫星部署寄生星。

高速铁路技术：中国已经建成并运营了世界上最大规模的高速铁路网络，其中包括时速高达350公里的复兴号和时速超过600公里的高速磁浮列车。 5G通信技术：中国率先实现了5G通信的商用化，并在世界范围内推广应用。

高铁技术：中国拥有世界上最长的高速铁路网，发展了先进的高铁技术和运营管理模式。太阳能和风能技术：中国在可再生能源领域取得了显著进展，包括太阳能光伏技术和风能发电技术。电子支付与移动支付：中国发展了方便快捷的电子支付和移动支付系统，如支付宝和微信支付等，推动了移动支付的普及和发展。

中国科技成果包括但不限于：全球首对体细胞克隆猴姐妹“中中”“华华”诞生。2018年1月24日，中国科学院宣布我国在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆：2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生；12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。

空间技术空间技术是探索、开发和利用空间和外星物体的综合工程技术。进入太空，进行科学研究，开发无限的空间资源，定居和旅行，从而建立空间文明，一直是人类的梦想。这个梦想的实现将取决于空间技术的进步。

量子计算的再现危机:马约拉纳费米子

1、在固体材料中，在特定的拓扑缺陷上存在着与马约拉纳费米子具有类似性质的准粒子，该准粒子的产生湮灭算符满足自共轭关系，因此被称为马约拉纳零能模。马约拉纳零能模符合非阿贝尔统计，其编织操作是实现容错拓扑量子计算的主要路径之一。

2、王康隆团队等依照他的理论预测，成功发现了马约拉纳费米子。国际同行指出，发现马约拉纳费米子是一项里程碑式的科学发现，不仅具有重大的理论意义，而且具有重要的潜在应用价值。据介绍，马约拉纳费米子为量子比特的稳定安全存储提供了新的方式，从而使有效的量子计算成为可能。

3、许多科学家都试图通过实验在超导体中寻找马约拉纳费米子，2012年科学家发现了马约拉纳费米子存在的首个证据。来自荷兰代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所（Kavli Institute of Nanoscience）的一个研究小组进行了相关实验，他们将锑化铟纳米线与一条电路相连，一端为黄金触点，另一端为超导体薄片。

4、他们在实验中创新地测量了马约拉纳费米子的空间分布及自旋特性，并成功总结了“捕获秘诀”，这些方法目前在国际上被研究者广泛使用。他们的研究成果实现量子物理领域的重大突破，为拓扑量子计算的发展奠定了基础。任何科学研究都离不开先进的实验设备和强大的团队力量，物理科学研究更是如此。

马约拉纳费米子的理论

许多科学家都试图通过实验在超导体中寻找马约拉纳费米子，2012年科学家发现了马约拉纳费米子存在的首个证据。来自荷兰代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所（Kavli Institute of Nanoscience）的一个研究小组进行了相关实验，他们将锑化铟纳米线与一条电路相连，一端为黄金触点，另一端为超导体薄片。

天使粒子，一般是指马约拉纳费米子。马约拉纳费米子是一种费米子，它的反粒子就是它本身。与此不同的是，狄拉克费米子则是指反粒子与自身不同的费米子。马约拉纳费米子是自然界本身存在着的‘独立’的正负粒子***体，它具有‘粒子’激发态的本证。

在已经发现的四种相互作用中，弱作用是最独特的。在Fermi理论中，弱作用是四个费米子的直接相互作用。40年代末，人们受到QED的启发，提出了电动中间向量玻色子理论。也就是说，将“电荷”变成“弱电荷”，将“电流”变成“弱流”，将传递电子作用的“光子”变成传递弱作用的“矢量玻色子”。

马约拉纳二十一岁时加入了罗马大学物理研究所由费米（Enrico Fermi，一九三八年获诺贝尔物理学奖，第一座核反应堆的发明者）领导的研究组，这个组在物理学界非常有名，里面汇集了一批意大利当时最优秀的青年物理学家，理论与实验并重，而且工作效率奇高。大家以费米为中心进行工作，唯有马约拉纳是一个单打独斗的人。