【導(dǎo)讀】中國的一個研究小組聲稱，他們成功捕捉到一種困擾物理學(xué)家近一個世紀(jì)的“幽靈粒子”（即外爾費米子）。這項突破性的發(fā)現(xiàn)將極大地推進(jìn)未來技術(shù)的發(fā)展，例如比目前的超級計算機(jī)運行速度更快的量子計算機(jī)以及能夠?qū)崿F(xiàn)一年一充電的智能手機(jī)。
中國科學(xué)院在其網(wǎng)站上發(fā)表聲明稱，經(jīng)過多年研究，中國科學(xué)院物理研究所方忠教授帶領(lǐng)的研究小組證實了外爾費米子的存在。
1929年，德國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家赫爾曼·外爾最先提出了這種無質(zhì)量的粒子——外爾費米子。參與該項目的研究員翁紅明在接受本報采訪時說：“你可以將它想象成一個極小的、只有一個磁極的磁棒。”
翁紅明說，在自然界中，無論你將磁鐵切割成多小，它始終都帶有南北兩個磁極，磁場在磁極之間流動。作為僅有一個磁極且沒有質(zhì)量的粒子，外爾費米子能夠完成諸多當(dāng)前科技不可企及的任務(wù)。
外爾費米子的發(fā)現(xiàn)給智能手機(jī)帶來的影響尤其顯著，可以解決智能電子設(shè)備待機(jī)時間短、電量消耗快的問題。
當(dāng)前的電子設(shè)備充電套路是電子流通過電線和電路進(jìn)入設(shè)備。這些粒子不僅笨重、不易控制，還會導(dǎo)致能量流失。如果我們用外爾費米子將之置換掉，一個費米子裝置就能夠保證電流幾乎不流失，并且能保證在幾乎不損耗能源的情況下完成高功率計算。
含有外爾費米子的材料能夠充當(dāng)超導(dǎo)體，因而也可應(yīng)用到量子物理學(xué)領(lǐng)域。這種材料能夠保持長時間的量子態(tài)，而不受或很少受到外部世界的影響，這使它成為打造一臺實用、高容錯量子計算機(jī)的熱門材料。
制造這樣一臺設(shè)備所面臨的最大挑戰(zhàn)就是過去曾被用來進(jìn)行量子計算的光子等粒子的量子態(tài)所具有的脆弱性。電磁干擾或物理干擾可以輕松地導(dǎo)致粒子失去或改變量子態(tài)，并打亂它們本應(yīng)進(jìn)行的計算。
翁紅明說：“不幸的是，外爾費米子這樣精美的粒子并不存在于我們的三維世界里。只能在另一個與我們這個世界‘相反’的世界里尋到它的芳蹤。”
為了能夠找到它，全世界的科學(xué)家爭相創(chuàng)造可能存在外爾費米子的人工環(huán)境。
去年12月，方忠的研究小組發(fā)表的一篇論文預(yù)測稱，這個難以捕捉到的幽靈粒子可在人造材料鉭砷中發(fā)現(xiàn)。
四個月后，該研究小組宣布，他們通過向鉭砷晶體發(fā)射同步輻射光源首次檢測到外爾費米子。
翁紅明說：“我們這項發(fā)現(xiàn)并未使用大型粒子對撞機(jī)，從這個角度來看，這個實驗相當(dāng)令人激動。它給我們帶來了希望，即不通過大型設(shè)備也能實現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)。”
