在自然界，來自埃因霍溫科技大學(xué)，代爾夫特理工大學(xué)和加州大學(xué)圣巴巴拉分校的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)展示了一種先進(jìn)的量子芯片，能夠?yàn)樯衩氐鸟R約拉納粒子提供明確的證據(jù)。這些粒子首次在2012年展示，同時(shí)也是他們自己的反粒子。該芯片包含“主題標(biāo)簽”形狀的納米線超薄網(wǎng)絡(luò)，具有允許Majorana顆粒交換位置的所有品質(zhì)。該特征被認(rèn)為是用于證明其存在的吸煙槍，并且是將其用作未來量子計(jì)算機(jī)的構(gòu)件的關(guān)鍵步驟?！　?012年這是一個(gè)重大新聞：代爾夫特理工大學(xué)和埃因霍溫理工大學(xué)的研究人員首次提出了Majorana費(fèi)米子存在的實(shí)驗(yàn)簽名。1937年，意大利物理學(xué)家Ettore Majorana預(yù)測(cè)了這顆粒子，并且它具有獨(dú)特的性質(zhì)，也就是它自己的反粒子。當(dāng)與超導(dǎo)體材料接觸時(shí)，　　Majorana顆粒出現(xiàn)在半導(dǎo)體線的末端。
　　吸煙槍
　　雖然發(fā)現(xiàn)的顆?？赡芫哂蠱ajoranas典型的特性，但最令人興奮的證據(jù)可以通過允許兩個(gè)Majorana顆粒交換位置或者科學(xué)上已知的“編織”來獲得?！澳鞘俏鼰煒?，”埃里克霍芬科技大學(xué)的研究人員之一埃里克·巴克斯說。“我們看到的行為可能是Majoranas最確鑿的證據(jù)?！?br /> 　　十字路口
　　在今天出版的“自然”雜志上，Bakkers和他的同事提出了一種新設(shè)備，應(yīng)該能夠展示這種Majoranas的交換。在2012年的原始實(shí)驗(yàn)中，在單根電線中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)Majorana顆粒，但是它們?cè)跊]有立即破壞另一個(gè)的情況下無法相互通過。因此研究人員確實(shí)必須創(chuàng)造空間。在所提出的實(shí)驗(yàn)中，他們使用相同種類的納米線形成交叉點(diǎn)，使得這些交叉點(diǎn)中的四個(gè)形成“#標(biāo)簽”#，從而形成馬約拉納斯能夠移動(dòng)的閉合回路。
　　蝕刻和成長(zhǎng)
　　研究人員從頭開始構(gòu)建他們的#標(biāo)簽設(shè)備。納米線從特殊蝕刻的基板生長(zhǎng)，使得它們形成精確的所需網(wǎng)絡(luò)，然后它們暴露在鋁粒子流中，在線上的特定點(diǎn)上形成鋁層，超導(dǎo)體 – Majorana粒子的接觸點(diǎn)出現(xiàn)。位于其他電線“陰影”中的地方不會(huì)被覆蓋。
　　質(zhì)量飛躍
　　整個(gè)過程在真空和超低溫(約-273攝氏度)下進(jìn)行?！斑@確保了非常干凈，純凈的接觸，”Bakkers說，“并使我們能夠在這種量子器件的質(zhì)量上取得相當(dāng)大的飛躍?！睖y(cè)量證明了許多電子和磁性特性，所有成分都存在于Majoranas編織中。
　　量子計(jì)算機(jī)
　　如果研究人員成功地使Majorana顆粒編織，他們將立刻殺死兩只一石。鑒于它們的穩(wěn)健性，Majoranas被認(rèn)為是未來量子計(jì)算機(jī)的理想構(gòu)建模塊，它能夠同時(shí)執(zhí)行許多計(jì)算，因此比現(xiàn)有計(jì)算機(jī)快許多倍。兩個(gè)Majorana粒子的編織可以形成量子比特的基礎(chǔ)，這是計(jì)算機(jī)的計(jì)算單位。
　　環(huán)游世界
　　一個(gè)有趣的細(xì)節(jié)是，樣本在制作過程中遍布世界各地，結(jié)合了每個(gè)研究機(jī)構(gòu)的獨(dú)特和協(xié)同活動(dòng)。它始于代爾夫特，通過圖案化和蝕刻基板，然后到埃因霍溫進(jìn)行納米線生長(zhǎng)，然后到圣巴巴拉進(jìn)行鋁觸點(diǎn)形成。最后通過埃因霍溫回到代爾夫特進(jìn)行測(cè)量。