[導(dǎo)讀] 馬約拉納費米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，對它的搜尋已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。22日，上海交通大學(xué)賈金鋒科研團(tuán)隊宣布，通過一種由拓?fù)浣^緣體材料和超導(dǎo)體材料復(fù)合而成的特殊人工薄膜，已在實驗室里成功捕捉到了馬約拉納費米子。

　　原標(biāo)題：迷蹤80年的馬約拉納費米子被捕獲

　　科技日報上海6月22日電 （記者王春）馬約拉納費米子是一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的神秘粒子，對它的搜尋已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。22日，上海交通大學(xué)賈金鋒科研團(tuán)隊宣布，通過一種由拓?fù)浣^緣體材料和超導(dǎo)體材料復(fù)合而成的特殊人工薄膜，已在實驗室里成功捕捉到了馬約拉納費米子。這不僅有助于量子計算機(jī)的研制，還有助于進(jìn)一步揭開暗物質(zhì)的謎團(tuán)。這項成果在線發(fā)表在最新一期《物理評論快報》上。

　　物理學(xué)家認(rèn)為，每個粒子都有自己的反粒子，它們的質(zhì)量相同，但電性相反。馬約拉納費米子卻是個例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時，它們會相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納預(yù)言，自然界中可能存在著一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的特殊的費米子。幾年前，理論物理學(xué)家預(yù)言，馬約拉納費米子很有可能在拓?fù)涑瑢?dǎo)體的渦旋中心找到。

　　在馬約拉納費米子研究的最初階段，沒人知道這種神秘的粒子會以什么形式出現(xiàn)，賈金鋒團(tuán)隊的研究人員所能做的只是仔細(xì)搜尋拓?fù)涑瑢?dǎo)體上的所有蛛絲馬跡。2015年底，他們及其合作者終于直接觀察到了由馬約拉納費米子所引起的特有自旋極化電流, 這是馬約拉納費米子存在的確定性證據(jù)。此后，他們又很快與協(xié)同創(chuàng)新中心的另外一個成員單位浙江大學(xué)合作，進(jìn)行理論計算等。

　　2016年初，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)理論計算的結(jié)果完全支持實驗觀測到的結(jié)果。通過反復(fù)對比實驗，發(fā)現(xiàn)只有馬約拉納費米子才能產(chǎn)生這種自旋極化電流的現(xiàn)象。 

王春