2016年,中国科学家从未停止追求,在有望改变人们未来生活的领域取得了一次又一次的突破。
今天,让我们来了解三大改变未来的前沿技术。在未来,它们很可能会影响你的生活!
捕捉神秘的马约拉纳费米子
首先,让我们了解一种叫做马约拉纳费米的粒子。由于状态非常稳定,这种粒子是制造量子计算机的完美选择之一,但为了捕捉它,科学家们已经跟踪了80年。
在上海交通大学的一个实验室里,贾金峰带领他的团队研究了一种神奇的粒子:马约拉纳费米。温度一点一点地升高,磁场逐渐改变,贾金峰教授应该随时跟踪马约拉纳费米的状态。
虽然很多人都在谈论量子计算的超强性能,比如一秒钟就能完成几年的超级计算机计算任务,但到目前为止还没有制造出真正意义上的量子计算机。一个非常重要的原因是用于量子计算的粒子状态不稳定,任何电磁或物理干扰都很容易扰乱其工作。马约拉纳费米子的状态非常稳定,这使得它成为制造量子计算机的完美选择之一。六个月前,贾金峰在上海交通大学实验室成功捕捉到了它。
提到当时的情景,贾金锋说:其实当我第一次听到马约拉纳费米子的时候,我觉得这个东西可能20年都做不到。
贾金峰研究团队利用特殊的材料制备方法,在超导体上生长了5个纳米厚的拓扑绝缘体,制备了拓扑超导体材料,最终在拓扑超导体界面上发现了马约拉纳费米子。80年的神秘颗粒被成功捕获,这也增强了贾金峰制造量子计算机的信心。
谈到对未来的计划,贾金峰说:我希望在几年内制作拓扑量子比特!(以前)世界还没有,所以如果我们从这一点开始,我们和世界是同一条起跑线,这是我们国家赶上量子计算世界步伐的切入点。
液态金属站起来看电影场景或成为现实
喜欢科幻电影的朋友应该熟悉液态金属机器人。然而,科学家们正在努力让液态金属站起来,成为科幻电影中任意改变形式的机器人。在中国科学院的研究所,中国科学家也在这一领域不断探索和突破。
中国科学院理化研究所研究员、清华大学教授刘静说:柔性机器应该说是机器人领域最具挑战性和最终目标。液态金属近年来为这台柔性机器开辟了许多视野。
△电影《007》中的液态金属机器人
刘静的研究小组研究了世界上最前沿的铌合金。金属的熔点很高,通常除了汞外,传统环境中的金属大多是固态的。这两种金属合金,即使在室温下也能保持液体,具有许多神奇的特性。现在刘静最大的目标是让他的液体金属站起来,现在我们的液体金属的力量仍然很弱,但如何让它有10倍甚至20倍更大(力量)?
然而,为了开发像电影一样的液态金属机器人,刘静遇到了最大的障碍,需要它站起来,它可以立即站在桌面上,需要它躺下,它像一滩水,迅速爬在桌面上,这是我们现在最基本的困难之一。
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