贾金锋:2025年第三届上海交通大学“睿远科技大奖” 数学与物质科学奖获奖人

获奖人:贾金锋

中国科学院院士
上海交通大学物理与天文学院讲席教授

 

获奖理由
他为拓扑量子材料的制备与发展做出重大贡献,率先制备出拓扑超导材料(拓扑绝缘体/超导体异质结),并在其中发现了马约拉纳零能模存在的确凿证据,开辟了拓扑量子计算的新平台。

 

科研故事

“量子计算,现在各个国家都投入很大的精力在做。但量子计算最大的困难,就是纠错问题。用马约拉纳费米子来做拓扑量子计算,就可以解决纠错的问题。这一直是我们这个领域里面非常大的一个追求,希望找到马约拉纳费米子,而且用它来把拓扑量子计算给做出来。拓扑量子计算一旦做出来,就能实现通用的量子计算,所以也有非常大的应用前景。


马约拉纳费米子以前没有被证明过,但是好在有一系列的理论,预言了它会有一些性质。我们就根据这些理论预言来看实验数据能不能解释这个理论预言,是不是符合结果发现。我们的实验结果和这些预言都非常符合,而且不是一种预言,很多种我们都看见了,并且这些证据都是同时消失、同时出现。这就给我们非常大的信心,来断言我们看到的就是‘马约拉纳零能模’。现在这个结果已经被越来越多的人接受了。

刚才我说了马约拉纳零能模,最大作用就是用来做拓扑量子计算。但是从马约拉纳零能模到拓扑量子计算,还有很多事情要做。其中最重要的事情,就是我们要做编织或者融合,来证明它的非阿贝尔统计性质。


如果我们能证明非阿贝尔统计性质,就很容易实现拓扑量子比特。一旦跨过这个台阶,我们就会在比较短的时间里面实现拓扑量子的计算。所以现在这个阶段是非常关键的。


我们可能会在未来的五年左右,实现马约拉纳零能模的编织或者融合,能够证明‘马约拉纳零能模’就是非阿贝尔任意子。然后在未来的10年或者15年,把拓扑量子计算给做出来,做出1个比特甚至10个比特的拓扑量子计算机,证明拓扑量子计算就是优于其他的量子计算方案。如果证明了,通用量子计算就不远了。如果实现了通用量子计算,很多事情可能会发生革命性的变化。”

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