香港《南華早報(bào)》網(wǎng)站7月23日?qǐng)?bào)道,這項(xiàng)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(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度更快的量子計(jì)算機(jī)以及能夠?qū)崿F(xiàn)一年一充電的智能手機(jī)。
中國(guó)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(guó)科學(xué)院物理研究所方忠教授帶領(lǐng)的研究小組證實(shí)了外爾費(fèi)米子的存在。
1929年,德國(guó)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(fèi)米子。參與該項(xiàng)目的研究員翁紅明在接受本報(bào)采訪時(shí)說:“你可以將它想象成一個(gè)極小的、只有一個(gè)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(gè)磁極,磁場(chǎng)在磁極之間流動(dòng)。作為僅有一個(gè)磁極且沒有質(zhì)量的粒子,外爾費(fèi)米子能夠完成諸多當(dāng)前科技不可企及的任務(wù)。
外爾費(fèi)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(shí)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(huì)導(dǎo)致能量流失。如果我們用外爾費(fèi)米子將之置換掉,一個(gè)費(fèi)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(jì)算。
含有外爾費(fèi)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(zhǎng)時(shí)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(tái)實(shí)用、高容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的熱門材料。
制造這樣一臺(tái)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(jì)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(jì)算。
翁紅明說:“不幸的是,外爾費(fèi)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(gè)與我們這個(gè)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(zhēng)相創(chuàng)造可能存在外爾費(fèi)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(cè)稱,這個(gè)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(gè)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(cè)到外爾費(fèi)米子。
翁紅明說:“我們這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)并未使用大型粒子對(duì)撞機(jī),從這個(gè)角度來看,這個(gè)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)令人激動(dòng)。它給我們帶來了希望,即不通過大型設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)?!?
安全網(wǎng)知識(shí)延伸閱讀:“幽靈粒子”速度超光速
幽靈粒子,是指中微子。中微子很神秘,一個(gè)小小的粒子,居然能穿過地球。說它神秘,還因科學(xué)家猜想,宇宙中的中微子,像一個(gè)幽靈在飄蕩,怎么也捉不到它。甚至,每天可能有數(shù)以萬計(jì)的幽靈粒子穿過我們的身體,但我們根本感覺不到它。
如今,神秘的中微子終于在地下1400米深的實(shí)驗(yàn)室里露面了??茖W(xué)家們捕捉到了它,而且發(fā)現(xiàn)了它的“超光速”。但是,需要說明的是,被捉住的幽靈粒子還太少太少。
那么,為什么它難以捕捉呢?有人說,中微子的質(zhì)量是零,因?yàn)闆]有質(zhì)量,中微子才能在真空中以超光速運(yùn)動(dòng)。
日前,《自然》雜志網(wǎng)站宣布,意大利格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“奧佩拉”項(xiàng)目研究人員使用一套裝置,接收到730公里外、設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心發(fā)射的中微子束,并發(fā)現(xiàn)中微子比光子提前60納秒(1納秒等于十億分之一秒)到達(dá),即每秒鐘多“跑”6公里。
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