【馬約拉納費米子的第一個暗示，發現在納米線】

明道

【馬約拉納費米子的第一個暗示，發現在納米線】

 

 

馬約拉納費米子在一個堅實的

在荷蘭的物理學家說，他們已經找到了“馬約拉納費米子” - 是他們自己的反粒子的顆粒，存在的首個證據。

研究人員聲稱已經發現，他們所謂的“簽名”這些難以捉摸的粒子，首次於1937年由意大利物理學家埃托雷馬約拉納預測，在一個微小的半導體導線和超導電極之間的接口。

在荷蘭發現的Majorana費米子都沒有，但是，基本的粒子，但準粒子 - 粒子狀的實體，從固體中電子的集體行為。

除了支持馬約拉納原來的預測，發現也同意與更多的粒子最近的理論工作，可以潛伏在固態器件。

後者可能是重要的量子計算機的發展，因為馬約拉納費米子 - 與更熟悉的“狄拉克”費米子，如電子 - 服從“非阿貝爾統計”，所以應該是抗環境噪音。

馬約拉納費米子，因此，能夠存儲和傳輸量子信息不被外界的擾動，這是任何人試圖建立一個實用的量子計算機的禍根。

一半一半

馬約拉納費米子的新的證據，已經獲得領導的一個小組在代爾夫特技術大學和埃因霍溫科技大學的研究材料，被稱為“拓撲絕緣體”獅子座Kouwenhoven達成的。

這些材料中的大部分是絕緣的，但可以在其表面通過特殊的表面電子態進行發電。

理論預測，準粒子的的馬約拉納費米子可以由普通超導體的拓撲絕緣體相結合。

如果超導體被放置在與拓撲絕緣體接觸，表面態成為超導體。

由於表面狀態是一個普通的二維電子系統的“半壁江山”，其超導態是一個普通超導體的“半壁江山”。

這是物理學家認為這將導致出現quasipartcle馬約拉納費米子的情況。

其拓撲絕緣體的研究小組利用鍶銦，納米線，橋接的超導鈮鈦的氮化物和正常的金電極的電極之間的差距。

該裝置被冷卻至溫度為數万millikelvin沿著納米線的方向和磁場施加。

持續峰

然後測量該小組通過作為電壓的函數的納米線中流動的電流 - ，尤其是如何響應於變化的電壓的電流變化。

在零外加磁場，兩個小峰觀察任一側上施加的電壓為零。

當所施加的磁場的增加，這些峰的位置，保持在相同的位置。

這也發生時，電場被施加到納米線。

據球隊，只能被解釋這種缺乏峰磁場和電場的響應馬約拉納費米子的存在對納米線的一端。

量子力學是什麼神奇的是，以這種方式創建一個馬約拉納粒子是相似的，可觀察到的粒子加速器，雖然這是很難理解的，說：Kouwenhoven達成的。

團隊承認，其測量不確認預期的Majorana費米子的拓撲性質，它已經看到 - 這，使顆粒可用於量子計算的應用。

要做到這一點，該小組提出一系列新的實驗來測量的準粒子的其他屬性，建立自己的非阿貝爾性質。

這項研究是描述科學。

關於作者

麥高約翰斯頓是編輯器的physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/apr/19/first-hint-of-majorana-fermions-spotted-in-nanowires