Een internationaal team onderzoekers onder leiding van Leo Kouwenhoven (QuTech/TU Delft, Microsoft) en Erik Bakkers (TU Eindhoven) heeft in Nature een belangrijke aanwijzing voor het bestaan van het mysterieuze Majorana-deeltje gepubliceerd.

Majorana

In 1937 voorspelde Ettore Majorana een nieuw fundamenteel deeltje, dat later naar hem is vernoemd: het Majorana-deeltje. Dit deeltje heeft de eigenschap dat het zijn eigen antideeltje is. Dat is bijzonder, want meestal heeft een antideeltje juist een tegengestelde eigenschap, zoals een andere lading. Zo is het positron het antideeltje van het elektron.
Majorana-quasideeltjes verschijnen onder zeer specifieke omstandigheden in materialen. Als een nanodraad die van een halfgeleider is gemaakt met een supergeleidend materiaal wordt verbonden, nemen onderzoekers bij bepaalde elektrische en magnetische velden een zogenaamde ‘zero-bias-piek’ waar. Dit signaal is een belangrijk kenmerk van de aanwezigheid van Majorana-deeltjes.

Quantumchip

Bij de eerste experimenten, in 2012, zat de zero-bias-piek vol ruis en was hij lastig te zien. Dankzij een geavanceerde quantumchip met verbeterde materialen en zeer zuivere contacten kon deze zero-bias-piek nu veel beter worden gemeten; deze bleek perfect met de theorie overeen te stemmen.

Perfecte quantumcomputer

Het definitieve bewijs zal moeten volgen uit het wisselen van plek van twee Majorana-deeltjes. Deze zouden de eerste aanzet kunnen zijn voor een qubit, de bouwsteen van een quantumcomputer. Dankzij hun unieke fysieke kenmerken zijn Majorana-deeltjes veel stabieler dan de meeste andere qubits.

Microsoft

In de wedloop naar een werkende quantumcomputer loopt Microsoft niet bepaald voorop — Google, IBM en start-up Rigetti hebben inmiddels al systemen met 50 qubits gedemonstreerd. Microsoft is er echter van overtuigd dat het bedrijf met qubits op basis van het Majorana-deeltje een 'quantum-sprong' voorwaarts kan maken en al binnen afzienbare tijd een bruikbare quantumcomputer kan bouwen. Niet alle onderzoekers zijn echter zo optimistisch — zij willen eerst zien hoe Majorana-qubits zich in de praktijk zullen gedragen. Tot dan blijven zij het vertrouwde silicium gebruiken om qubits te bouwen.
 


(Bron: BBC)