近日,央視報(bào)道了2016年中國科學(xué)家取得的三項(xiàng)成果,其中一項(xiàng)為交大學(xué)者研究的“捕捉神秘馬約拉納費(fèi)米子”。捕捉神秘馬約拉納費(fèi)米子
馬約拉納費(fèi)米子,由于狀態(tài)非常穩(wěn)定,這種粒子是制造量子計(jì)算機(jī)的完美選擇之一,但是為了捕捉它,科學(xué)家們已經(jīng)潛心追蹤了80年。
在上海交通大學(xué)的一所實(shí)驗(yàn)室里,物理與天文系教授賈金鋒正帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)研究一種神奇的粒子:馬約拉納費(fèi)米子。溫度一點(diǎn)點(diǎn)提高,磁場逐步改變,賈金鋒教授要隨時(shí)追蹤馬約拉納費(fèi)米子的狀態(tài)。
盡管很多人在談?wù)摿孔佑?jì)算的超強(qiáng)性能,比如一秒鐘就能完成現(xiàn)在超級計(jì)算機(jī)幾年的計(jì)算任務(wù),但是迄今沒有制造出一臺(tái)真正意義上的量子計(jì)算機(jī),其中一個(gè)很重要的原因就是,用于量子計(jì)算的粒子狀態(tài)并不穩(wěn)定,任何電磁或物理干擾都可以輕易打亂它的工作。而馬約拉納費(fèi)米子的狀態(tài)非常穩(wěn)定,這使它成為制造量子計(jì)算機(jī)的完美選擇之一。六個(gè)月前在上海交大的實(shí)驗(yàn)室里,賈金鋒成功捕捉到了它。
提起當(dāng)時(shí)的情景,賈金鋒說:“其實(shí)我剛開始聽到這個(gè)馬約拉納費(fèi)米子的時(shí)候,我覺得這個(gè)東西,可能20年也不一定做得出來。”
利用特殊的材料制備方法,賈金鋒研究團(tuán)隊(duì)在超導(dǎo)體上生長5個(gè)納米厚度的拓?fù)浣^緣體,制備出拓?fù)涑瑢?dǎo)體材料,最終在拓?fù)涑瑢?dǎo)體的界面上發(fā)現(xiàn)了馬約拉納費(fèi)米子。迷蹤80年的神秘粒子被成功捕獲,也讓賈金鋒更加堅(jiān)定了用其制造量子計(jì)算機(jī)的信心。
說起對未來的打算,賈金鋒說:“希望能在幾年之內(nèi)把拓?fù)淞孔颖忍刈龀鰜恚。ù饲埃┤澜邕€沒有,所以我們要是從這一點(diǎn)開始切入的話,我們跟全世界是同一個(gè)起跑線,對我們國家來說,這是能夠趕上量子計(jì)算世界腳步的一個(gè)切入點(diǎn)。”
新聞中第二項(xiàng)突破為:
中科院理化所研究員、清華大學(xué)教授劉靜課題組研究的:國際最前沿的鎵銦合金。
劉靜嘗試著往液態(tài)金屬中添加固體金屬,就好像人體的骨骼一樣,這樣液態(tài)金屬就有了支撐自身的力量,同時(shí),劉靜還希望能用柔性材料將液態(tài)金屬封裝起來,就好像在液態(tài)金屬外面加一層皮膚。朝著這一目標(biāo),劉靜團(tuán)隊(duì)在2016年實(shí)現(xiàn)了液態(tài)金屬的一系列成果。柔性液態(tài)金屬可以節(jié)律性地振蕩跳躍,可以在電場中做各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。
新聞中第三項(xiàng)突破為:
中科院遺傳發(fā)育所戴建武研究員進(jìn)行的醫(yī)療領(lǐng)域新方向:細(xì)胞再生—組織再生和損傷修復(fù)功能生物材料研究技術(shù),并已經(jīng)在臨床上取得了令人驚喜的成績。
戴建武介紹說,在再生這個(gè)領(lǐng)域,大家認(rèn)為最難再生的或者最不能再生的組織大概就是中樞神經(jīng),干細(xì)胞和生長因子具有修復(fù)損傷的能力,但是由于體積只有納米級,在豐富血流循環(huán)的作用下很難作用于受損部位。戴建武瞄準(zhǔn)了這個(gè)難點(diǎn)下手,制作了固定和連接損傷部位的生物支架。2013年,戴建武設(shè)計(jì)了全球首個(gè)子宮內(nèi)膜再生臨床手術(shù),10名因子宮內(nèi)膜受損而導(dǎo)致不育的育齡婦女,8人均正常懷孕產(chǎn)子,取得了再生醫(yī)學(xué)的巨大突破。