Майорановский фермион известен тем, что действует как своя собственная античастица. Это свойство наделяет его огромным потенциалом, позволяя действовать как кубит или квантовый бит. Обычно частица и античастица уничтожают друг друга, но запутанные майорановские квазичастицы, образованные расщеплением электрона, являются на удивление стабильными. Они также "помнят" процессы своего перемещения, что можно использовать для хранения информации.
Квазичастицы должны оставаться на достаточном расстоянии друг от друга. Команда физиков из Иллинойсского университета (США) и Гамбургского университета (Германия) создала сверхпроводник, который проводит электричество с нулевым сопротивлением при переохлаждении примерно до –267 градусов по Цельсию. Поверх сверхпроводника были нанесены наноразмерные островки из отдельных слоёв магнитных атомов железа. Это сформировало так называемый топологический сверхпроводник (сверхпроводник, который содержит топологический узел). Он похож на дыру в пончике, и учёные предсказали, что при прохождении электронов через сверхпроводник майорановские фермионы появятся в одномерном режиме на краях железных островков (вокруг "дырки от бублика"). С помощью сканирующего туннельного микроскопа исследователям удалось получить изображения частиц в виде яркой линии. По словам специалистов, способность визуализировать майорановский фермион приближает нас к использованию этих частиц в качестве кубитов.
Фото: UIC/Dirk Morr