印度一个团队,在《物理评论快报》上扔了颗炸弹。
他们找到一种叫YbSb₂的材料,人类第一次发现:一种超导体,既能完全排斥磁场,又能自己冒出磁场。
听着绕?往下看。
超导,就是电流跑起来没阻力,还能把磁场往外推。
超导体分两种。I型像倔老头,磁场来了全推出去,一点不让进。II型灵活,磁场太强时,会让磁场钻进来,形成小漩涡。
还有个概念:时间反演对称性。说白了,把物理过程录下来倒着放,规律应该一样。
过去几十年,科学家发现有些超导体很“叛逆”——进入超导状态时,会自己冒出微弱内部磁场。这叫“打破时间反演对称性”。
以前所有这样的超导体,清一色都是II型。
大家慢慢形成印象:I型是老实人,不会搞这种花样。
这次,印度团队把这个印象打破了。
他们把YbSb₂冷到接近绝对零度,往里打一种叫μ子的粒子。μ子像微型探针,能感受到材料内部最细微的磁场变化。
结果,真测到了自发内部磁场。
也就是说,这个I型超导体,也“叛逆”了。
为什么值得关注?
因为打破时间反演对称性,往往和一件更大的事连在一起——拓扑超导。
拓扑超导里,可能藏着一种叫“马约拉纳费米子”的粒子。
它自己就是自己的反粒子。用它做量子计算,天生抗干扰。
量子计算现在最大的难题:量子比特太娇气,一碰就出错。马约拉纳费米子,像是天生为量子计算而生。
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全球顶尖实验室都在抢。
美国麻省理工、马里兰大学、微软Station Q,砸重金追马约拉纳。欧洲代尔夫特理工、哥本哈根大学有大团队。日本东京大学、理化学研究所也在紧追。
印度这次发现等于告诉大家:找拓扑超导,不一定非盯II型,I型里也可能藏着宝贝。
那中国站什么位置?
说实话,超导基础研究,中国是后来者,但追得猛。
铁基超导,中科院物理所和中国科大是公认的世界第一梯队。当年铁基超导刚被发现,中国团队几乎同步跟进,很快做出一批重要成果。
拓扑超导,清华薛其坤团队的量子反常霍尔效应,是诺奖级别发现,让全世界看到中国在拓扑材料上的实力。
马约拉纳费米子,中科院上海微系统所、中国科大、清华都有团队在做,还没到“板上钉钉”,但一直在往前走。
量子计算,潘建伟团队的“九章”和“祖冲之号”,让中国在量子计算优越性上和美国并跑。
中国优势在实验能力强、工程化速度快。方向一旦明确,追赶速度往往超出预期。
再往前一步,意味着什么?
如果I型超导体里真能实现拓扑超导,等于给量子计算多开一扇门。
以前只在II型材料里找,现在I型也进入视野。材料选择面一下子宽了。
量子计算,是未来科技竞争真正的制高点。它一旦成熟,影响的不只是计算速度,还有通信安全、材料设计、药物研发,甚至军事密码攻防。
谁先掌握拓扑量子比特,谁就可能在下一代技术竞赛中拿到先手。
YbSb₂这个名字拗口,背后牵着的是一盘大棋。
这盘棋,中国已经在场,位置不差。棋到中盘,每一步都不能松。
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