首页 百科大全文章正文

《科学》：备受争议的量子计算论文得到重大修正，担忧依然存在

百科大全 2025年08月17日 09:24 1 admin
《科学》：备受争议的量子计算论文得到重大修正，担忧依然存在

量子计算领域最具争议的研究之一终于迎来阶段性结果。经过长达数年的学术争议和独立调查，《科学》杂志近日对一篇声称发现马约拉纳准粒子证据的论文发布了20页的重大修正，并撤销了此前的编辑关切声明。然而，这一修正并未平息争论，反而引发了关于科学数据透明度和同行评议有效性的更深层思考。

这场争议源于丹麦哥本哈根大学物理学家查理·马库斯团队在2020年发表的开创性研究。该团队声称在砷化铟纳米线和铝壳构成的装置中观察到了马约拉纳粒子的信号特征。马约拉纳粒子作为其自身反粒子的独特性质，使其成为构建抗噪声量子比特的理想候选者，被视为量子计算技术突破的关键。如果得到证实，这一发现将为解决量子计算系统固有的脆弱性问题提供革命性解决方案。

数据争议引发学术调查

《科学》：备受争议的量子计算论文得到重大修正，担忧依然存在

马约拉纳粒子的抽象表示，马约拉纳粒子本身就是反粒子。图片来源：Ramon Andrade 3DCiencia/Science Photo Library

争议的核心在于数据选择和实验透明度问题。匹兹堡大学的谢尔盖·弗罗洛夫和德国于利希研究中心的文森特·穆里克质疑哥本哈根团队的数据完整性，认为公布的结果未能全面反映实验设备中电子的真实行为。两位批评者指出，团队选择的"隧穿区域"范围过于狭窄，明显的马约拉纳粒子信号仅出现在有限的参数窗口内，而更完整的数据显示实际的隧穿区域要宽泛得多。

面对质疑，哥本哈根大学启动了两轮调查。首次内部调查认为论文没有问题，但《科学》杂志编辑对此结果不满，于2021年对该论文发表编辑关切声明。第二轮独立调查由国际专家组成，包括巴黎萨克雷大学的Sophie Guéron、德克萨斯大学奥斯汀分校的Allan MacDonald和芬兰阿尔托大学的Pertti Hakonen。

经过为期一年的深入调查，专家组分析了60个微型设备的数据，远超原始论文涉及的4个设备。调查结论显示未发现任何学术不端行为，但指出团队的数据选择方式导致"结论未能充分捕捉结果的差异性"。专家组认为，虽然被排除的数据并未损害论文的主要结论，但更透明的数据呈现方式能够"更清晰、更忠实地描绘出复杂的行为"。

复现困境凸显技术挑战

《科学》：备受争议的量子计算论文得到重大修正，担忧依然存在

哥本哈根研究小组利用由铝（蓝色）包裹的砷化铟丝（绿色）制成的装置来寻找马约拉纳粒子，如这张彩色电子显微镜图像所示。图片来源：经参考文献1许可转载。

马约拉纳粒子研究面临的根本挑战在于其极端的环境敏感性。即使是最微小的材料缺陷或环境扰动都可能破坏这些微妙的量子态，使得实验结果的重现变得极其困难。目前，尽管多个研究团队尝试验证哥本哈根团队的发现，但尚无团队能够完全复现其结果。

奥地利科学技术研究所的研究人员使用类似的纳米线装置进行了相关实验，最初观察到与马约拉纳粒子相似的电信号，但最终发现这些信号来自普通准粒子，缺乏马约拉纳粒子应有的抗噪声特性。马库斯对此回应称，这些研究并非完全的复制实验，因为使用了不同的化学制备方法。

独立调查专家组在报告中坦承："目前，所有研究马约拉纳粒子的实验都存在这样的现实问题，作者务必防止确认偏差。"这一评价突出了该领域面临的系统性挑战：在处理极其微弱和不稳定的量子信号时，如何确保研究结论的客观性和可重复性。

科学诚信与技术前景的平衡

《科学》杂志物理科学编辑杰克·耶斯顿表示，期刊决定不撤回论文是因为没有"明确的、基于研究界的观点认为它明显错误"。然而，他强调了科学透明度的重要性："读者如果想知道你的实验方案是什么，不应该非得跑到你的实验室去找你，这应该在论文里写出来。"

这一立场反映了科学界在处理前沿研究争议时的谨慎态度。在没有确凿证据证明研究存在根本缺陷的情况下，学术期刊倾向于通过增加透明度和提供更多细节来解决争议，而非直接撤稿。

马库斯本人也承认了马约拉纳粒子研究的局限性："基于人们所做的所有工作，得出这样的结论是完全现实的：尽管这是美妙的物理现象，而且完全正确，但在我看来，它并不能真正反映出量子计算机设计的未来方向，因为它太脆弱了。"

这一坦率的评价表明，即使是该领域的顶尖研究者也开始重新审视马约拉纳粒子在实用量子计算中的可行性。许多研究人员已将注意力转向寻找更稳定、更容易实现的量子比特替代方案，而非继续追求这一理论上完美但实践中极其脆弱的解决方案。

相关文章

发表评论

泰日号Copyright Your WebSite.Some Rights Reserved. 网站地图 备案号：川ICP备66666666号 由Z-BlogPHP强力驱动