Qué fue de la partícula de Majorana con la que Microsoft pretendía revolucionar la computación cuántica
Juan Carlos López
El fermión de Majorana ha sido una partícula esquiva durante décadas. El físico italiano Ettore Majorana pronosticó teóricamente su existencia en 1937, y desde entonces muchos investigadores se han obsesionado con ella porque tiene una característica que la hace única: es a la vez una partícula ysu propia antipartícula.
Cuando una partícula entra en contacto con su antipartícula ambas se destruyen en un proceso que provoca la liberación deuna gran cantidad de energía. Esto podría pasarles, por ejemplo, a un electrón y un positrón, que es la antipartícula del electrón. Sin embargo, y esto es lo realmente sorprendente, la partícula de Majoranajuega en otra liga.
Un caramelo para la computación cuántica
Durante las últimas décadas los físicos de partículas han conseguidoconocer mejor las peculiaridadesde las partículas de Majorana. De hecho, han visto la luz varios artículos científicos, como el que publicó en la revista Science un grupo de investigadores de la Universidad de Princeton en 2019, que proponen métodos ingeniosos para caracterizar, manipular y preservar estas partículas.
Lo que las hace muy atractivas para la computación cuántica es que, cuando aparecen, en teoríalo hacen por paresy tienen una estabilidad razonablemente alta, algo que no abunda en el mundo de las partículas sometido a las leyes de la mecánica cuántica.
Los físicos no tardaron en darse cuenta de que el vínculo que existe entre cada par de partículas de Majorana podría aprovecharse paraalmacenar información cuánticaen dos lugares diferentes.
Esta duplicidad, unida a la relativa estabilidad de estas partículas, sugiere que podrían estar involucradas en la fabricación decúbits más establesy menos propensos a las perturbaciones externas que los cúbits utilizados en los ordenadores cuánticos actuales.
Poner a puntocúbits de más calidadesuno de los grandes retosque la computación cuántica tiene por delante, y algunos físicos defienden que estas partículas son el ingrediente que necesitamos para conseguirlos.
El grupo de investigadores liderado por el físico holandésLeo Kouwenhoven, del centro de investigación QuTech (Países Bajos), que está cofinanciado por Microsoft,publicó en marzo de 2018un 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 momentofermiones de Majorana. La noticia tuvouna repercusión enormey presagiaba buenos tiempos para la computación cuántica.
El último artículo científico es desalentador
Poco después de la publicación del artículo algunos científicos que también investigaban en el ámbito de la computación cuánticamostraron tener dudas razonablesacerca de lo que aseguraba el grupo dirigido por Kouwenhoven. Uno de ellos era el físico Sergey Frolov, de la Universidad de Pittsburgh, al que le parecía que en el artículofaltaban datos relevantesque arrojaban cierta inconsistencia sobre el trabajo de Kouwenhoven.
The authors later told us it was done for aesthetics. We have a problem with this. The segments where data jumps off plateau (magenta) or where ‘Majorana’ peak splits (green) were aesthetically cut off. But 7 charge switches prolonging the plateau were kept (yellow). Convenient?pic.twitter.com/Izjl1FtDyr
A partir de ese momento la sombra de la duda se cernió sobre el trabajo del físico holandés y sobre la estrategia que debería permitir a Microsoft conseguir cúbits de más calidad parasu futuro ordenador cuántico. Y los peores pronósticos se han confirmado hace solo unos días.Un nuevo artículopublicado por el grupo de Kouwenhoven a finales del pasado mes de enero echa por tierra lo que ellos mismos anunciaron en 2018.
En esta reciente publicación estos investigadores exponen más datos acerca de las condiciones en las que llevaron a cabo los experimentos que describieron en su artículo original, y concluyen que las evidencias por las que creyeron haber identificado estos fermioneseran erróneas. El artículo que publicaron originalmente en Nature va a ser enmendado.
Es una lástima que al final esta investigación no haya salido bien, pero esto no mermael potencial interésque parece tener la aplicación de la partícula de Majorana en la computación cuántica. Le seguiremos la pista y os contaremos más cuando tengamos nueva información.
Más información |Universidad Cornell
