2016年,在一個個有望改變人們未來生活的領域,中國科學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,科學家們已經潛心追蹤了80年。
在上海交通大學的一所實驗室里,賈金鋒正帶領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)。

盡管很多人在談論量子計算的超強性能,比如一秒鐘就能完成現(xiàn)在超級計算機幾年的計算任務,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?!?/p>

利用特殊的材料制備方法,賈金鋒研究團隊在超導體上生長5個納米厚度的拓撲絕緣體,制備出拓撲超導體材料,最終在拓撲超導體的界面上發(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:“希望能在幾年之內把拓撲量子比特做出來?。ù饲埃┤澜邕€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?!?/p>

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,是科學家們正在努力的方向。在中科院的研究所里,我國科學家也同樣在這一領域里不斷探索、不斷突破。
中科院理化所研究員、清華大學教授劉靜介紹說:“柔性機器應該說是機器人領域里面最具挑戰(zhàn)性的,而且應該是終極目標,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)?”