在自然界，來自埃因霍溫科技大學，代爾夫特理工大學和加州大學圣巴巴拉分校的國際研究團隊展示了一種先進的量子芯片，能夠為神秘的馬約拉納粒子提供明確的證據(jù)。這些粒子首次在2012年展示，同時也是他們自己的反粒子。該芯片包含“主題標簽”形狀的納米線超薄網(wǎng)絡，具有允許Majorana顆粒交換位置的所有品質(zhì)。該特征被認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算機的構件的關鍵步驟?！　?012年這是一個重大新聞：代爾夫特理工大學和埃因霍溫理工大學的研究人員首次提出了Majorana費米子存在的實驗簽名。1937年，意大利物理學家Ettore Majorana預測了這顆粒子，并且它具有獨特的性質(zhì)，也就是它自己的反粒子。當與超導體材料接觸時，　　Majorana顆粒出現(xiàn)在半導體線的末端。
　　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Majorana顆粒交換位置或者科學上已知的“編織”來獲得。“那是吸煙槍，”埃里克霍芬科技大學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)。”
　　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備，應該能夠展示這種Majoranas的交換。在2012年的原始實驗中，在單根電線中發(fā)現(xiàn)了兩個Majorana顆粒，但是它們在沒有立即破壞另一個的情況下無法相互通過。因此研究人員確實必須創(chuàng)造空間。在所提出的實驗中，他們使用相同種類的納米線形成交叉點，使得這些交叉點中的四個形成“#標簽”#，從而形成馬約拉納斯能夠移動的閉合回路。
　　蝕刻和成長
　　研究人員從頭開始構建他們的#標簽設備。納米線從特殊蝕刻的基板生長，使得它們形成精確的所需網(wǎng)絡，然后它們暴露在鋁粒子流中，在線上的特定點上形成鋁層，超導體 – Majorana粒子的接觸點出現(xiàn)。位于其他電線“陰影”中的地方不會被覆蓋。
　　質(zhì)量飛躍
　　整個過程在真空和超低溫(約-273攝氏度)下進行。“這確保了非常干凈，純凈的接觸，”Bakkers說，“并使我們能夠在這種量子器件的質(zhì)量上取得相當大的飛躍。”測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。
　　量子計算機
　　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被認為是未來量子計算機的理想構建模塊，它能夠同時執(zhí)行許多計算，因此比現(xiàn)有計算機快許多倍。兩個Majorana粒子的編織可以形成量子比特的基礎，這是計算機的計算單位。
　　環(huán)游世界
　　一個有趣的細節(jié)是，樣本在制作過程中遍布世界各地，結合了每個研究機構的獨特和協(xié)同活動。它始于代爾夫特，通過圖案化和蝕刻基板，然后到埃因霍溫進行納米線生長，然后到圣巴巴拉進行鋁觸點形成。最后通過埃因霍溫回到代爾夫特進行測量。