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Oro, vanadio, europio revelan la existencia de partículas misteriosas

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Un grupo internacional de investigadores publicó un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences donde presentan evidencia de la existencia de fermiones Majorana -partículas que se teoriza que también son su propia antipartícula- en la superficie de un objeto de oro.

Según los científicos, este es un paso importante para aislar las partículas como bits cuánticos estables, a prueba de errores o qubits para la computación cuántica.

Para observar los fermiones de Majorana, el equipo de físicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el Instituto de Tecnología de Delhi, la Universidad de California en Riverside y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, diseñaron y construyeron un sistema de materiales que consiste en nanocables de oro cultivados sobre un material superconductor, vanadio, y salpicados de pequeñas “islas” ferromagnéticas de sulfuro de europio, que es un material ferromagnético que puede proporcionar los campos magnéticos internos necesarios para crear los fermiones Majorana.

Cuando los investigadores aplicaron un pequeño voltaje y escanearon la superficie cerca de las islas, vieron picos de señal característicos de energía casi nula en la superficie superior del oro que, según la teoría, solo deberían ser generados por pares de fermiones Majorana.

“Los fermiones de Majorana son estas cosas exóticas que durante mucho tiempo han sido un sueño ver, y ahora las vemos en un material muy simple: oro”, dijo Jagadeesh Moodera, científico investigador principal del Departamento de Física del MIT, en un comunicado de prensa. “Hemos demostrado que están allí, son estables y fácilmente escalables”.

Según Moodera, si pudieran aprovecharse, los fermiones de Majorana serían ideales como qubits o unidades computacionales individuales para computadoras cuánticas. La idea es que un qubit estaría compuesto de combinaciones de pares de fermiones Majorana, cada uno de los cuales estaría separado de su compañero. Si los errores de ruido afectan a un miembro del par, el otro no debería verse afectado, preservando así la integridad del qubit y permitiéndole realizar un cálculo correctamente.

Moodera y su equipo dijeron que esta configuración, que requiere solo tres capas (oro intercalado entre un ferromagnet y un superconductor) es un “sistema estable y fácil de lograr” que también debería ser económicamente escalable en comparación con los enfoques convencionales basados ​​en semiconductores para generar qubits.

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