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本报记者 徐瑞哲
下一代计算机用什么基本单元来计算？《科学》杂志之所以对“费米子薄膜”评价极高，是因为若借助这种材料，成功探测并操纵其中的“马约拉纳费米子”，就相当于掌握了拓扑量子计算的基本单元。而拓扑量子计算可比传统的电子计算快成千上万倍，且能耗更低。
物质世界的粒子分为两大家族，分别以物理学家费米和玻色来命名，即“费米子”和“玻色子”。电子作为一种粒子，也是“费米子”家族的成员。电子计算通过一个电子与另一个电子之间的相对位移来传递信息，有时两个电子是一动一静的。而同一家族中的“M费米子”则不同，一个粒子能与一个粒子整体互动，各粒子间传递信息并非靠单体，而是靠全体。因此，其计算空间极大，效率也极高。
上海交大物理系研究组介绍，基于“M费米子”的拓扑量子计算，最善于大规模、多参数、高性能的并行计算，比如精确实时的天气预报，以及宇宙演化、基因遗传等计算。目前，这些海量计算任务还都靠世界上最快的一批超级计算机完成，并且即使超算每秒进行千万亿次计算，也得24小时全速运转才行。有了拓扑量子计算，超级计算机一年的计算量，量子计算机一天之内就能完成。
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