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熵议125个科学问题从天使粒子看数学与物理

  问题
  Can topological quantum computing be realized?
  拓扑量子计算可以实现吗?为什么在这里问
  物理学问题里有一个量子计算的问题:熵议125个科学问题-物理17:量子计算机还有多远?人类封神之后。为什么还要在这里问?
  大概还是因为拓扑量子计算的的基础还是在理论层面。
  尤其是考虑到2021年3月(这也是这125个科学问题发布的年费)的爆炸性文章doi:doi.org/10.1038/d41586-021-00612-z,"Evidence of elusive Majorana particle dies — but computing hope lives on",否认了2018年发现马约拉纳费米子的文章"Quantized Majorana conductance"(doi:Quantized Majorana conductance) 。这应该是这个问题在2021年版本的信息学问题中出现的而原因。
  两篇文章实际来自同一个作者(该作者来自微软,而微软也是拓扑量子计算路线的只要支持者--当然还有其他合作者)。自己否认自己我们自然钦佩其精神,但也表示马约拉纳费米子确实还未被发现,而是停留在理论。
  关键聚焦到马约拉纳费米子。天使粒子
  概念来自马约拉纳,他于1937年对 狄拉克方程式改写得到了 马约拉纳方程式,可以描述中性 自旋1/2粒子(办整数自旋是费米子特性),因而满足这一方程的粒子为自身的反粒子。( 中微子的特性还不那么确定,有"可能"是马拉约那费米子,其他的还没有被观察发现。)
  马拉约那费米子的非阿贝尔统计特性使得它有可能被用于 拓扑量子计算机。而且,也是拓扑量子计算的主要实现方案。
  现有的每个费米子都有其反粒子,话句话说,马约拉纳费米子其实是在说宇宙一定有"正反同体"的费米子粒子存在。
  美国华裔物理学家、中国科学院外籍院士张首晟是马约拉纳费米子的研究者(2018年去世),他为手性马约拉纳费米子取了一个通俗名字——"天使粒子",翻阅文献,这个天使粒子倾注了华人科学家的心血。
  天使一定会存在吗?数学合理与物理实在
  这个问题很学术,也担心说错了,影响不好。所以这里只是想探讨下数学与物理的关系,因为这个问题里集中体现了其中的矛盾。
  马约拉纳方程自然是数学上没有问题,但数学上合理的是否一定在物理上存在?个人观点,物理世界遵从数学规律,但数学上合理的规律不一定是物理实在。
  比如其中最难解释(在根本上是无法解释的)的是几个宇宙常数G,C,h。这几个常数变一点又会怎样呢?那些方程仍然是成立的。
  这一点说明:物理服从数学,但不是纯数学。
  费米子不存在反粒子,似乎可以是宇宙学常数之外一条自然的先验性设定,也不引起什么矛盾。回到问题
  天使粒子存在不存在的可能(好吧,就是这么绕)。
  这条路可能不通。
  微软或许很受伤。
  上帝:你怎么突然不自信了。
  云智熵:需要对科学家的付出保持尊重。

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