令无数科学家倾倒!马约拉纳费米子终于现出神秘“真身”( 八 )

这次,我国联合研究团队利用极低温—强磁场—扫描探针显微系统,第一次在单一块体超导材料中观测到纯度更高的马约拉纳准粒子。

“我们观测到的马约拉纳任意子不与其他的准粒子态混合,成分纯度很高。进一步实验发现,该马约拉纳任意子在强度6T以下的磁场,以及4开尔文以下的温度中,都能稳定存在。这预示着,在其他的多能带高温超导体里,也可能存在马约拉纳任意子。”丁洪说。

张首晟表示,他的团队一年前发现的马约拉纳费米子,实验体系是由常规超导体与量子反常拓扑绝缘体构成的混合器件,并且现象在超低温的极端条件下才出现。而此次研究中采用的实验体系,许多物理性质优于混合系统,并且不需要极端的超低温条件。因此,这项发现将大大推动马约拉纳物理的研究。

在麻省理工学院讲席教授、美国科学院院士文小刚看来,多年来,实验物理学家一直孜孜以求地搜寻马约拉纳费米子在真实材料中的踪迹。这次在铁基超导材料表面观察到马约拉纳准粒子的特征信号,具有很高的稳定度,是一个重要的发现。由此,这项研究使铁基超导材料有可能应用于构建对环境干扰免疫的拓扑量子计算机。