科技日報訊 （記者劉霞）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，已經(jīng)困擾了物理學(xué)家80年。美國科學(xué)家近日宣布，他們已經(jīng)找到了這種神秘莫測的粒子，這不僅有助于量子計算機的研制，還有助于科學(xué)家們進(jìn)一步弄清暗物質(zhì)的性質(zhì)。

　　物理學(xué)家們認為，每個(gè)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(gè)例外，其反粒子就是自身，而且呈電中性。物理學(xué)家們認為，當物質(zhì)和反物質(zhì)相互碰撞時(shí)，它們會(huì )相互湮滅。但1937年，意大利理論粒子物理學(xué)家埃托雷·馬約拉納提出，可能存在著(zhù)一種由物質(zhì)和反物質(zhì)組成的粒子，不過(guò)，科學(xué)家們一直都沒(méi)有發(fā)現其蛛絲馬跡，直到現在。

　　捕捉到這種神秘莫測的粒子并非易事，為此，普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)教授阿里·雅達尼和同事使用一款有兩層樓高的望遠鏡來(lái)對準一個(gè)只有幾個(gè)原子長(cháng)的一段細鐵絲。他們將鐵絲置于一大塊鉛上，并將其冷卻到接近絕對零度的零下272攝氏度。極冷溫度在鉛中制造出了超導狀態(tài)，鐵絲產(chǎn)生的磁場(chǎng)和鉛產(chǎn)生的超導性之間的平衡產(chǎn)生了馬約拉納費米子，其在鐵絲的兩端盤(pán)旋。雅達尼10月8日接受趣味科學(xué)網(wǎng)站采訪(fǎng)時(shí)解釋道：“因為鐵絲足夠長(cháng)，物質(zhì)和反物質(zhì)能分居兩端，當物質(zhì)和反物質(zhì)無(wú)法相互‘交流’時(shí)，它們可以獨立存在，不會(huì )彼此湮滅?！?/p>

　　借用這種巨大的望遠鏡，研究人員探測到了來(lái)自鐵絲兩端的中性信號，數十年的研究和計算已經(jīng)證明，這是馬約拉納費米子的關(guān)鍵信號。雅達尼團隊的實(shí)驗建立在加州大學(xué)圣巴巴拉分校物理學(xué)教授阿列克謝·基塔耶夫提出的一個(gè)理論的基礎上。2011年，基塔耶夫預測，某種特殊類(lèi)型的超導狀態(tài)將產(chǎn)生馬約拉納費米子，而且，這種粒子將出現在一條線(xiàn)的兩端。

　　馬約拉納費米子也是迄今還未被科學(xué)家們發(fā)現的暗物質(zhì)的備選粒子?？茖W(xué)家認為，組成暗物質(zhì)的粒子很難探測，可能也不會(huì )同周?chē)沫h(huán)境相互作用，就像馬約拉納費米子。