準粒子首次證實存在 可開發新型量子計算機(圖)

　　核心提示：以色列魏茲曼科學院物理學家首次證實了只有四分之一個電子電荷的準粒子存在。這種粒子具有特別精確的編織和獨特的材料特性，因此它們的發現將是開發功能強大且高度穩定的新型量子計算機的首次突破。

    此扁平沙漏形裝置被用於證實準粒子的存在中國網6月6日訊　據美國每日科學網報導，以色列魏茲曼科學院物理學家首次證實了只有四分之一個電子電荷的準粒子存在。此發現將是開發功能強大且高度穩定的新型量子計算機的首次突破。

    20年前科學家首次預測分數電子電荷存在於所謂的量子霍耳效應的狀況之下，而此魏茲曼科學小組10年前發現了它的存在。雖然電子是不可分割的，但如果它們被禁錮在半導體的二維層面，並冷卻到絕對零度以上不到一度的溫度，再將半導體層面垂直放置在強大磁場中，它們就會有效地表現為準粒子――即電荷少於一個電子的獨立粒子。然而至今為止，這些分數電荷總是以奇數分母的分數出現，如三分之一個電子和五分之一個電子等等。

    然而此小組實驗研究發現了只有四分之一個電子電荷的準粒子存在，而且它們具有特別精確的編織和獨特的材料特性。他們用於生產半導體的砷化鎵是世界上一些最純的物質。他們用這些物質生產出半導體，並在二維半導體層面中調節這些電子的密度，使其達到每平方毫米大約有30億個電子，從而使每二個磁場磁通量擁有5個電子。他們製造的這個裝置其形狀像一個扁平的沙漏，中間有"細腰"，每次只讓一個攜帶少量電荷的粒子通過。當一些粒子通過而另一些粒子被反彈回來時，就會產生電流的波動，並發出"射擊噪音"。而且，這種電流波動大小與通過的電荷數量成正比，從而讓科學家能準確測量這些準粒子的電荷。