華人科學家證天使粒子 量子計算有望成真
【明報專訊】由4名華人科學家領銜的科研團隊找到「天使粒子」——「手性馬約拉那費米子」(Chirality Majorana Fermion)，相關論文昨日發表在國際期刊《科學》(Science)上。其中的張首晟是物理學家楊振寧的學生，楊曾預言張可獲諾貝爾物理學獎，只是時間問題。
該成果由美國加州大學洛杉磯分校王康隆課題組、史丹福大學張首晟課題組和上海科技大學寇煦豐課題組等團隊共同完成，論文通訊作者是何慶林、寇煦豐、張首晟、王康隆，均為華人科學家。當中張帶領理論團隊，其他人帶領的是實驗團隊。意大利理論物理學家馬約拉那(Ettore Majorana)1937年預言會有正反粒子同體的「天使粒子」的存在，張首晟團隊從2010年至2015年連續發表3篇論文，精準預言了實現馬約拉那費米子的體系及用以驗證的實驗方案。
正反同體特徵 如「半個」傳統粒子
人民網引述張首晟解釋發現過程，他首先推斷既然「天使粒子」只有粒子、沒有反粒子，那麼它就相當於傳統粒子的一半。他預言會出現一種「量子反常霍爾效應」，2013年被清華大學教授薛其坤團隊和中科院物理研究所聯合組成的實驗團隊證實，隨着調節磁場，反常量子霍爾效應薄膜呈現出與電阻整數倍對應的量子平台。張首晟比喻，通常的粒子按整數倍來「跳台階」，那麼「天使粒子」就是按半整數來「跳台階」，呈現出一種特殊的「半台階」。
在後續實驗中，王康隆等實驗團隊確實測量到「半台階」，即半個基本電阻，來源於馬約拉那費米子作為半個傳統粒子的特殊性質，有力印證了其存在；稱之為「手性」，是因為它僅沿着一個方向的一維通路移動。張首晟說，天使粒子的發現意味量子計算已成為可能，「通常情况下，量子比特(bit，電腦最基本單元)只能放在一個傳統粒子內儲存，容易被干擾。但如今天使粒子提供了一種絕妙的可能性：一個量子比特能夠被拆成兩半，儲存在兩個距離十分遙遠的馬約拉那費米子上。」這令量子電腦能夠作高度並行的計算，效率遠高於傳統電腦。
楊振寧學生 獲讚「遲早獲諾獎」
張首晟祖籍江蘇高郵，1963年生於上海，1978年在未讀過高中的情况下考入復旦大學物理系，先後到柏林自由大學和紐約州立大學石溪分校攻讀碩士和博士，師從楊振寧教授。1996年時，僅33歲的張首晟被史丹福大學聘為終身教授，2011年當選美國國家科學院院士。張首晟多次被湯森路透預測會得到諾貝爾獎，楊振寧則稱「他獲得諾貝爾獎只是時間問題」。
