报告摘要

1937年意大利物理学家马约拉纳预言了马约拉纳费米子，其正粒子完全等同反粒子。而马约拉纳任意子是一种只存在于两维空间的更为特殊粒子，它在“2+1”维时空中的“编织”过程有可能被用来实现高保真的量子计算，从而引起了人们的巨大兴趣。过去的十来年见证了寻找马约拉纳任意子的快速进展和重大挫折。最近铁基超导体因其具有相对高温和高纯度正在成为一种新的充满希望的马约拉纳平台。在这个报告中我将介绍我们在铁基超导马约拉纳平台（“铁马平台”）的系列发现。我们利用角分辨光电子能谱在铁基超导体中观察到超导拓扑表面态，并利用扫描隧道显微镜在其磁通涡旋中观察到较纯的马约拉纳任意子，还可以利用压力来调控马约拉纳任意子的出现与消失。铁基超导体中固有的拓扑性质和巨大的保护能隙为马约拉纳任意子的确认提供了令人信服的证据，使得我们能憧憬“铁马冰河入梦来”，并期待未来制备出拓扑量子比特 – 量子计算机的“晶体管”。

主讲人简介

丁洪，中国科学院院士，上海交通大学李政道研究所讲席教授。1990年毕业于上海交通大学，于1995年获伊利诺伊大学芝加哥分校物理博士。1995年至1998年在阿贡国家实验室作博士后。1998年至2008年在波士顿学院物理系历任助理教授、副教授、教授。2008年至2022年为中科院物理所的研究员。取得了多个具有重要国际影响力的开创性成果，学术成果于2015年、2017年和2018年三次入选中国科学十大进展/中国十大科技进展新闻。在学术期刊上发表了300多篇学术论文，总引用超过20000次。2011年当选美国物理学会会士，曾获美国斯隆奖，国家杰出青年科学基金B类，欧洲先进材料奖，中国科学院杰出科技成就奖（个人奖），腾讯新基石研究员等奖励。