张首晟将发现的手性Majorana费米子称为天使粒子，这一灵感来自于小说《天使与魔鬼》。在Dan Brown的这部小说中，正反粒子的碰撞会将所有质量以能量的形式释放出，从而湮灭整个世界。

    而天使粒子的发现，就好像发现了一个完美的世界，这里只有天使，没有魔鬼。

    张首晟告诉凤凰科技，天使粒子最重要的意义是改变了基础物理，因为它改变了人们一直认知的正反对立的世界观。

    对于每一位物理学家来说，基础物理的研究都是一段极为漫长的过程。一个重大的发现往往需要50年甚至100年的时间，有发现已经是幸运的。也有很多人，可能倾注毕生，最终也没有所获。

任何科学的发现，都是站在巨人的肩膀上。张首晟表示，天使粒子的发现，也是建立在量子反常霍尔效应以及拓扑绝缘体的基础上。

    不仅如此，不同于其他基本科学从发现到技术应用往往需要多年时间，天使粒子已经可以看到其实际应用的前景。

    量子世界本质上是并行的，一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。所以量子计算机能够进行高度并行的量子计算，远比经典计算机有效。

    然而，一个量子比特的信息非常难以存储，微弱的环境噪声都能够毁灭其量子特性。但Majorana费米子没有反粒子，或者说相当于半个传统粒子，便提供了一种绝妙的可能性：一个量子比特能够存储在两个距离十分遥远的Majorana费米子上。

    如此一来，传统的噪声极其难以同时以同样的方式影响这两个Majorana费米子，进而毁灭所存储的量子信息。相较于传统的存储方式，比如电子自旋，超导磁通和光子极化，这样存储在远离的两个Majorana费米子上的拓扑量子比特，本质上极其稳固。

    也就是说，Majorana费米子能够用于构造稳固的拓扑量子计算机，使得有效的量子计算成为可能。

    张首晟表示，原先大家已经认为量子是最小的单位，而天使粒子使得一个量子单位可以拆为两半，让量子变得更稳定。

    现在，这项科学已经可以开始应用。“谷歌和微软已经提供了支持，未来，在国内也会开始进行应用。”张首晟说。

天前，张首晟回到北京为其恩师杨振宁庆祝95岁寿辰。

    1963年出生的张首晟，17岁便前往德国柏林自由大学学习。他学的是理论物理专业，这也是杨振宁的专业。

    但理论物理的就业面太窄，张首晟一度开始担心自己的前途。但当他来到哥廷根大学附近的一块墓地，看到里面埋葬的一些物理学家都是用其生前发现的公式作为墓志铭，这深深震撼了张首晟。

    自此，“用一个公式概括整个世界”成为张首晟的梦想，也让他决定将毕生的精力都贡献给物理学研究。

    还有一个选择对张首晟产生了深远的影响。当年在柏林自由大学学习时，张首晟一直将大统一理论当成自己的学术目标。因为这是爱因斯坦努力一生的事业，也是杨振宁的领域。

但是当他师从杨振宁时，杨振宁却鼓励张首晟去研究凝聚态物理。杨振宁认为他自己所处的领域要想有所突破已经很难，而凝聚态物理刚刚兴起，发展很快。

    最后，张首晟在杨振宁的指导下，开始在凝聚态领域工作。

    接下来，1996年，年仅33岁的张首晟被评为斯坦福大学终身教授。随后，凭借拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应两项理论的发现，张首晟于2010年获得欧洲物理奖；2012年获得美国奥利弗巴克利奖和狄拉克奖；2014年获得美国富兰克林奖。

    张首晟多年被汤森路透预测会得到诺贝尔奖，杨振宁则评价“他获得诺贝尔奖只是时间问题”。不知道天使粒子的发现，是否能让张首晟众望所归。

    新鲜有料的产业新闻、深入浅出的企业市场分析，轻松有趣的科技人物吐槽。2017.7.21