本报讯 近日,一项声称提供了马约拉纳准粒子存在证据的关键研究,在发表于《科学》杂志5年后,进行了广泛修正。
马约拉纳准粒子的韧性使其成为构建量子比特的理想候选者。不过,旨在证明其存在的研究一直未得出确凿结论。
2018年9月,丹麦哥本哈根大学物理学家、时任微软研究员Charlie Marcus领导的一个团队,在预印本服务器arXiv上描述了一种生成马约拉纳准粒子的新方法。一年半后,他们加入理论模拟证明了该结果,并在《科学》发表了这项研究。然而,美国匹兹堡大学的Sergey Frolov和德国于利希研究中心的Vincent Mourik对论文数据的有效性提出了质疑。
2021年7月,《科学》针对该论文发布了一篇社论,对潜在问题提出了警告。据《自然》报道,现在《科学》撤销了这一警告,作者则对论文的补充材料发布了一份长达20页的更正。
论文作者对这一结果感到欣慰。论文作者之一、哥本哈根大学的Saulius Vaitiekenas说:“这并非纠正任何错误。我们是在总结并提供更多信息。”而Frolov认为,论文中的数据并未全面反映出设备的电子行为,并要求撤回该论文。“我不相信这些数据。”
《科学》负责监督物理科学投稿的编辑Jake Yeston表示,该期刊决定不撤回这篇论文,因为“没有一个明确的学界共识认为它是错误的”。同时Yeston说,原始论文的一个问题是缺失信息,现在已得到解决。
此前,哥本哈根大学的一项内部调查认为“论文没有问题”,研究团队已经提交了全部数据。2021年10月,Yeston向哥本哈根大学提出申诉,要求“由专家进行独立、透明的调查”。
2022年6月,该大学组建了一个由独立物理学家组成的调查组开展这项工作,在长达一年的调查中未发现任何学术不端行为。但调查组指出,该团队对数据的选择导致“结论没有充分反映结果的可变性”。不过,被排除的数据并未破坏论文的主要结论。
然而对于Frolov和Mourik来说,一大问题仍是哥本哈根大学团队选择的“隧穿区”,即设备被扫描时所处的低电导率范围。而此次更正包含了对隧穿机制的详细描述。
尽管奥地利科学技术研究所(ISTA)的一个团队已经研究了类似的纳米线,但还没有一个研究团队能重现哥本哈根大学团队的结果。Marcus认为,ISTA的研究并不是哥本哈根大学研究的完全重现,他很乐意为其他团队提供纳米线以尝试重现,但迄今无人接受。
事实上,哥本哈根大学团队工作的不确定性,很大程度上源于物理世界的混乱。“目前,对于所有探索马约拉纳准粒子的实验来说,这都是一个无法回避的现实。”调查组在报告中写道,“重要的是,作者要提高警惕,避免确认偏差。”(文乐乐)
《中国科学报》 (2025-08-21 第1版 要闻)