Alle ogen op Kouwenhoven

Bij het jaarlijkse congres van de American Physical Society in Boston is Leo Kouwenhoven de talk of the town. Aanleiding is de waarschijnlijke ontdekking van een deeltje dat in 1937 voorspeld is, maar nooit aangetroffen: het Majorana fermion.

electronenmicroscoopfoto van indium-antimoon draadje zoals ook voor de Majoranametingen is gebruikt - Foto: TU Delft
electronenmicroscoopfoto van indium-antimoon draadje zoals ook voor de Majoranametingen is gebruikt - Foto: TU Delft

Het artikel op de Nature website suggereert dat prof.dr.ir. Kouwenhoven en zijn groep (TNW) de jackpot hebben gewonnen: ‘Quest for quirky quantum particles may have struck gold’.

Het vakblad is zo opgewonden omdat het ernaar uitziet dat Kouwenhoven iets heeft gemeten waar andere teams van vastestof fysici en hoge-energie fysici naar op zoek waren. Aan het eind van de presentatie antwoordde Kouwenhoven op de vraag of hij Majorana’s had waargenomen voorzichtig maar onomwonden:”Have we seen Majorana fermions? I’d say it’s a cautious yes,”

Zo, wat zijn Majorana’s? Volgens wikipedia een deeltje dat zijn eigen anti-deeltje is. Dat in tegenstelling tot Dirac fermionen die verschillen van hun antideeltjes. Denk aan een negatief geladen elektron en een positief geladen positron. In 1937 paste de Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana de Dirac vergelijkingen aan en toonde aan dat er een deeltje kon bestaan dat zijn eigen anti-deeltje zou zijn.

Het is echter nog nooit aangetoond. Vanaf 2008 dat het collectieve gedrag van elektronen aan de oppervlakte van halfgeleiders Majorana’s zou kunnen vormen. En dat lijkt wat Kouwenhoven gemeten heeft op oppervlakte van supergeleiders of in eendimensionale draden.

Wat de Majorana’s praktisch interessant maakt is dat ze wellicht gebruikt kunnen worden als bits in quantumcomputers, hoewel nog onduidelijk is of ze daar stabiel genoeg voor zijn.

Lees 'A solid case for Majorana fermions', bij Nature

Lees uitleg over Majoranafermionen bij wetenschap24

Lees het nieuwsbericht bij Nature 

Lees het artikel in Physical Review Letters dat Majorana's voorspelt.