困扰了物理学界80年的难题是怎样被破解的？张首晟以为，任何科研工作都是建立在已有用果的基础上。天使粒子的发现，得益于从前对量子失常霍尔效应的探究，也是理论和试验结合的效果。

  开始，张首晟按常理做了一项揣度：已然马约拉那费米子只要粒子、没有反粒子，那么它就等于传统粒子的一半。他很快意识到，“一半”的概念便是处理问题的要害。

  早在2008年，张首晟理论就预言了量子失常霍尔效应，这一预言在2013年被清华大学教授薛其坤领衔的清华大学物理系和中科院物理研究所联合组成的试验团队证明。在试验中，跟着调理外磁场，失常量子霍尔效应薄膜呈现出量子渠道，对应着1、0、-1倍根本电阻单位e2/ h。也便是说，量子国际里的电阻是量子化的，它只能整数倍地跳台阶。

  这给了张首晟一个创意：马约拉那费米子是一般粒子的一半，已然一般的粒子按整数跳，马约拉那费米子或许便是按半整数跳——它必定会呈现出一个独特的、“1/2的台阶”。由此，他预言手性马约拉那费米子存在于一种由量子失常霍尔效应薄膜和一般超导体薄膜组成的混合器材中。当把一般超导体置于失常量子霍尔效应薄膜之上时，接近效应使之能够在必定程度上完结手性马约拉那费米子，相应的试验中会多出全新的量子渠道，对应 1/2 倍根本电阻单位e2/ h。

  张首晟团队提出的搜索马约拉那费米子的试验渠道：由量子失常霍尔效应薄膜和一般超导体薄膜组成的混合器材。

  在后续的试验验证中，激动人心的效果呈现了：两个试验团队的确看到了“1/2的台阶”。这半个根本电阻来源于马约拉那费米子作为半个传统粒子的特别性质，因而，多出来的半整数量子渠道为手性马约拉那费米子的存在供给了有力的印证。

  何庆林、王康隆试验团队和夏晶试验团队在与张首晟理论团队协作下所测量到的与理论猜测契合的半量子电导渠道，这为马约拉那费米子的发现供给了直接而有力的试验依据。

  找到天使粒子有什么现实意义？张首晟指出，从根本科学发现到技能使用往往需求多年时刻，但天使粒子的发现意味着量子核算已成为或许。

  他解说说，量子国际本质上是平行的，一个量子粒子能够一起穿过两个狭缝。因而，量子核算机能够有用的进行高度并行的核算，远比经典核算机有用。以算术问题为例，假如给出一个很大的数字，问这一个数字能否拆成两个数字的乘积，那么经典核算机只能用穷举法逐个测验整除核算，而量子核算机能够在一会儿一起完结一切或许项的测算。