2016年,,在一個個有望改變?nèi)藗兾磥砩畹念I(lǐng)域,中國科學(xué)家從未停止追逐的腳步,,取得了一次又一次的突破,。
今天,就一起來了解改變未來的三大前沿科技,,未來,,它們很可能影響你的生活!
捕捉神秘馬約拉納費米子
首先來認識一種名叫馬約拉納費米子的粒子,,由于狀態(tài)非常穩(wěn)定,,這種粒子是制造量子計算機的完美選擇之一,,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)的一所實驗室里,,賈金鋒正帶領(lǐng)他的團隊研究一種神奇的粒子:馬約拉納費米子。溫度一點點提高,,磁場逐步改變,,賈金鋒教授要隨時追蹤馬約拉納費米子的狀態(tài)。
盡管很多人在談?wù)摿孔佑嬎愕某瑥娦阅?,比如一秒鐘就能完成現(xiàn)在超級計算機幾年的計算任務(wù),,但是迄今沒有制造出一臺真正意義上的量子計算機,其中一個很重要的原因就是,,用于量子計算的粒子狀態(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。而馬約拉納費米子的狀態(tài)非常穩(wěn)定,,這使它成為制造量子計算機的完美選擇之一,。六個月前在上海交大的實驗室里,賈金鋒成功捕捉到了它,。
提起當(dāng)時的情景,,賈金鋒說:“其實我剛開始聽到這個馬約拉納費米子的時候,我覺得這個東西,,可能20年也不一定做得出來,。”
利用特殊的材料制備方法,,賈金鋒研究團隊在超導(dǎo)體上生長5個納米厚度的拓撲絕緣體,,制備出拓撲超導(dǎo)體材料,最終在拓撲超導(dǎo)體的界面上發(fā)現(xiàn)了馬約拉納費米子,。迷蹤80年的神秘粒子被成功捕獲,,也讓賈金鋒更加堅定了用其制造量子計算機的信心,。
說起對未來的打算,,賈金鋒說:“希望能在幾年之內(nèi)把拓撲量子比特做出來!(此前)全世界還沒有,,所以我們要是從這一點開始切入的話,,我們跟全世界是同一個起跑線,對我們國家來說,,這是能夠趕上量子計算世界腳步的一個切入點,。”
液態(tài)金屬站起來電影場景或成現(xiàn)實
喜歡科幻電影的朋友對液態(tài)金屬機器人應(yīng)該不會陌生,,然而讓液態(tài)金屬站起來,,像科幻電影里一樣成為任意改變形態(tài)的機器人,,是科學(xué)家們正在努力的方向。在中科院的研究所里,,我國科學(xué)家也同樣在這一領(lǐng)域里不斷探索,、不斷突破。
中科院理化所研究員,、清華大學(xué)教授劉靜介紹說:“柔性機器應(yīng)該說是機器人領(lǐng)域里面最具挑戰(zhàn)性的,,而且應(yīng)該是終極目標(biāo),液態(tài)金屬近年來為這個柔性機器打開很多視野,?!?/p>
劉靜課題組研究的是國際最前沿的鎵銦合金。金屬的熔點較高,,通常除了水銀,,常規(guī)環(huán)境下的金屬多呈固態(tài)。而鎵銦這兩種金屬的合金即使在室溫下也能保持液態(tài),,而且具有很多神奇特性?,F(xiàn)在劉靜最大的目標(biāo)就是要讓他的液態(tài)金屬能站起來,“現(xiàn)在咱們液態(tài)金屬的力量還偏弱,,但是怎么讓它有10倍甚至20倍更大的(力量),?”