2017年07月22日【記者吳英／綜合報導】

物理學界等了八十年的正反同體「天使粒子」，四位華人科學家主導的研究團隊找到了。1928年，物理學家保羅．迪拉克（Paul Dirac）做出了驚人預測。他認為宇宙的每個基本粒子，都有一個相對的反粒子，就像是一對雙胞胎，但是帶著正負能量。當它們相遇時會相互煙滅，釋放出一股能量。幾年後，物理學家確實發現了反物質，即和電子相對的正電子（positron）。

到了1937年，物理學家埃托雷．馬約拉納（Ettore Majorana）作了更大膽的假設。他認為，費米子（fermions）粒子，即質子、中子、電子、中微子和夸克等，本身即存在反粒子，也就是說它們沒有一個相對的反粒子，它們自身就是自己的反粒子。八十年來，科學界一直在尋找費米子中是否存在馬約拉納所稱的神祕粒子。現在，四位華人科學家主導的研究團隊證實了馬約拉納的費米子假設，研究報告發表在7月20日出刊的《科學》期刊。四位華人科學家分別為斯坦福大學教授張首晟、加利福尼亞大學洛杉磯分校教授王康隆、上海科技大學助理教授寇煦豐以及加利福尼亞大學洛杉磯分校博士後研究員何慶林。

該研究團隊主要是依照張首晟提出的計劃進行研究。張首晟來自中國上海，他17歲即遠赴德國留學，專研理論物理學，33歲被聘為斯坦福大學終身教授，曾獲得無數物理獎項，包括歐洲物理獎、美國奧利弗巴克利獎等。張首晟接受stanford.edu訪問時表示，他將這個新發現的正反同體粒子稱為「天使粒子」的靈感來自電影《天使與魔鬼》。「這部電影作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景」，他說，「不過，我們今天在量子世界裡，找到了只有天使、沒有魔鬼的完美世界。」

張首晟表示，「天使粒子」的發現改變了基礎物理，大家認為量子是最小單位，但是「天使粒子」將一個量子單位拆為兩個部分，可以讓量子變得更穩定。張首晟說，未來量子信息可以儲存在兩個距離十分遙遠的馬約拉納費米子上，如此一來，傳統的噪聲很難同時干擾這兩個費米子，進而達到破壞信息的作用。因此，這個新發現可以使有效的量子計算成為可能。目前已經可以開始運用這項新發現，谷歌和微軟也提供了必要的支持。