[科普中國]-華人科學(xué)家團(tuán)隊找到馬約拉納費(fèi)米子

21日出版的《科學(xué)》雜志刊登了華人科學(xué)家團(tuán)隊的重大發(fā)現(xiàn)：他們通過對一種奇異物質(zhì)開展的一系列實驗，首次為“馬約拉納費(fèi)米子”的存在找到了確鑿證據(jù)，為跨越80年來對這一神秘粒子的探尋畫上了圓滿句號。

馬約拉納費(fèi)米子是一種反粒子與自身相同的費(fèi)米子。1928年，物理學(xué)家鮑爾·狄拉克公布驚人預(yù)言，宇宙中每個基本粒子都存在反粒子。不到幾年，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了首個反粒子——正電子。但1937年，另一位著名意大利物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納提出新的預(yù)測：包括質(zhì)子、中子、中微子和夸克在內(nèi)的費(fèi)米子粒子本身就是其反粒子。這一預(yù)言提出80年來，科學(xué)家們一直在試圖搜尋馬約拉納費(fèi)米子的存在證據(jù)，直到今天，華人科學(xué)家團(tuán)隊才終于獲得成功。

這次實驗由加州大學(xué)洛杉磯分校王康隆教授課題組主導(dǎo)，合作者有加州大學(xué)歐文分校副教授夏晶、上?？萍即髮W(xué)教授寇煦豐和復(fù)旦大學(xué)表面物理學(xué)國家重點(diǎn)實驗室王靖教授，斯坦福大學(xué)教授張首晟隨后加入。他們在超導(dǎo)體和磁性拓?fù)浣^緣體疊加而成的材料內(nèi)，觀察到一種被稱為“手性”費(fèi)米子的特殊馬約拉納費(fèi)米子沿著一個方向移動的準(zhǔn)確無誤的信號。

王康隆接受科技日報記者采訪時表示，他們在超導(dǎo)層里觀察到馬約拉納費(fèi)米子的出現(xiàn)，它們像電子一樣沿著拓?fù)浣^緣體的邊緣流動，只是邁出的每一“步”，高度只有電子每步的一半。這些“半步”，就是研究人員一直在尋找的、馬約拉納費(fèi)米子存在的鐵證。

麻省理工學(xué)院理論物理學(xué)家、諾貝爾獎得主弗蘭克·威爾茨克評價道：“這次研究通過把以前從未被放在一起的幾種材料的結(jié)合，清晰可靠地觀察到這種新奇粒子，稱得上是真正的里程碑。”（記者聶翠蓉）

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