Casi un siglo después de que el físico italiano Ettore Majorana sentara las bases para el descubrimiento de que los electrones podrían dividirse en mitades, los investigadores predicen que también pueden existir fotones divididos, según un estudio de investigadores del Instituto Politécnico de Dartmouth y SUNY. El descubrimiento de que los componentes básicos de la luz pueden existir en una forma dividida previamente inimaginable avanza la comprensión fundamental de la luz y cómo se comporta. En español: bit.ly/3E326WJ

Los ordenadores cuánticos más desarrollados en la actualidad emplean cúbits basados en materiales superconductores. Estos cúbits son muy frágiles ante cualquier perturbación, lo que impide a día de hoy explotar todo el potencial de la computación cuántica. Un equipo internacional con participación de investigadores del CSIC ha dado los primeros pasos para identificar las condiciones precisas bajo las cuales es posible generar cúbit mucho más robustos en un sistema semiconductor con propiedades superconductoras.

El grupo de investigadores liderado por el físico holandés Leo Kouwenhoven, del centro de investigación QuTech (Países Bajos), que está cofinanciado por Microsoft, publicó en marzo de 2018 un artículo en la prestigiosa revista científica Nature en el que describía varios experimentos que, según ellos, les habían permitido identificar los tan esquivos hasta ese momento fermiones de Majorana. La noticia tuvo una repercusión enorme y presagiaba buenos tiempos para la computación cuántica.
El último artículo científico es desalentador.

Un par de fermiones de Majorana tiene la característica de que es prácticamente insensible a las perturbaciones locales, lo que lo hace un candidato muy interesante para su uso en computación cuántica, como portadores de información en forma de qubits. Un paso muy importante en esta dirección lo ha dado un equipo de investigadores de la Universidad de Delft que acaba de publicar en Nature Physics un resultado que permite la lectura y la manipulación de los estados cuánticos codificados en posibles qubits de Majorana.

En el grafeno se observan cuasipartículas de tipo fermión de Dirac sin masa, aunque no se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (hace décadas se pensaba que los neutrinos lo eran). En los superconductores topológicos se observan cuasipartículas de tipo fermión de Majorana con masa. No se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (pero hay físicos que creen que los neutrinos lo son). Se publica en Science la primera observación directa de estas cuasipartículas en un nanohilo magnético de hierro sobre plomo en estado...

Científicos de la Universidad de Princeton han conseguido observar la buscada partícula exótica que se comporta simultáneamente como materia y antimateria. En 1937, el físico italiano Ettore Majorana predijo que una sola partícula estable podría ser a la vez materia y antimateria. Aunque ya se han observado muchas formas de antimateria, la combinación Majorana se mantenía esquiva.

¿Es el neutrino una partícula de Majorana? Es decir, ¿es el neutrino su propia antipartícula? Comúnmente los bosones (como el fotón) lo son, pero no se conocen fermiones que lo sean. Francis nos explica la hipótesis de la doble desintegración beta, que indicaría que es una partícula de Dirac (no es su propia antipartícula) y las conferencias relacionadas con este experimento.

Os recuerdo a los despistados que en el modelo MSSM basado en una sola supersimetría N=1, los campos gauge bosónicos (fotón y gluón) tienen asociada una superpartícula fermiónica de espín 1/2 que es neutra para la carga eléctrica llamada de forma general gaugino (fotino y gluino). Estos fermiones neutros son partículas de Majorana ya que no tienen componentes quirales y presentan una señal muy clara en el espectro de pares leptones con el mismo signo.

Investigadores del Instituto Kavli de TU Delft y de la Fundación FOM han logrado una primera detección de partículas Majorana. Etore Majorana fue un brillante físico italiano que llevó a cabo sus investigaciones en los años treinta del siglo pasado, ahondando en la teoría cuántica y como una partícula especial que podría existir, una partícula que sería en sí misma su propia antipartícula: el fermiones de Majorana. Eso sitúa a esta partícula en la frontera entre materia y antimateria.

Las pruebas de los esquivos fermiones de Majorana generan posibilidades para los computadores cuánticos. En español www.cienciakanija.com/2012/02/29/la-busqueda-de-unas-extranas-particul