فيزيکدانان هلندي مي‌گويند که اولين نشانه از وجود فرميون ماجورانا - ذره‌اي که با خود ضدذره به‌ همراه دارد- را يافته‌اند. آنها مدعي هستند که براي به‌ دست آوردن اين نشانه طرحي را ارائه کرده‌اند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، وجود اين ذرات اولين بار توسط فيزيکدان ايتاليايي «اتوره ماجورانا» در سال 1937 پيش‌بيني شده بود. «اتوره ماجورانا» پيش‌بيني کرده بود که اين ذرات ميان سطح تماس سيم نيمه‌ هادي و الکترود ابررسانا وجود دارد. فرميون ماجورانا که در هلند شناسايي شده، يک ذره بنيادين نيست؛ بلکه يک شبه ذره است. شبه ذره به مجموعه‌اي از رفتارهاي الکتروني در حالت جامد گفته مي‌شود.

اين ذرات کشف شده با نتايج مطالعات نظري که اخيرا انجام شده تطابق دارد، در اين مطالعات پيش‌بيني شده بود که اين ذرات مي‌تواند در ادوات حالت جامد وجود داشته باشد. از اين نتايج مي‌توان در کامپيوترهاي کوانتومي استفاده کرد، زيرا فرميون ماجورانا برخلاف فرميون‌هاي ديراک نظير الکترون، از آمار غيرآبلين پيروي مي‌کند؛ در نتيجه نسبت به نويزهاي محيطي مقاوم هستند. با اين تفاسير فرميون ماجورانا مي‌تواند اطلاعات کوانتومي را بدون اين که از محيط اطراف متاثر شوند، انتقال دهد. چنين نتيجه‌اي براي کساني که قصد دارند کامپيوترهاي کوانتومي بسازند، بسيار جالب خواهد بود.

رد پاي جديد فرميون ماجورانا توسط «لئو کونهون» از دانشگاه صنعتي دلفت و دانشگاه صنعتي «آيندهوون» به‌ دست آمده است؛ جايي که روي موادي موسوم به عايق‌هاي توپولوژيکي کار مي‌کنند. عايق‌هاي توپولوژيکي به موادي گفته مي‌شود که به‌ صورت توده‌اي عايق هستند، اما جريان الکتريسيته را از سطح خود عبور مي‌دهند. تئوري‌ها پيش‌بيني مي‌کند که شبه ذرات فرميون ماجورانا مي‌تواند از ترکيب ابررساناي معمولي و عايق توپولوژيکي به‌ دست آيد.

اگر يک ابرهادي در تماس با عايق توپولوژيکي قرار گيرد، حالت سطحي عايق به ابرهادي تبديل مي‌شود. از آنجايي که حالت‌هاي سطح نيمي از سيستم الکتروني دو بعدي را دارا هستند، حالت ابررسانايي نصف حالت ابررسانايي معمولي خواهد شد. اين همان شرايطي است که دانشمندان معتقدند که شبه ذرات فرميون ماجورانا مي‌توانند ايجاد شوند.

اين گروه تحقيقاتي جرياني را از ميان نانوسيم عبور دادند و اثر تغيير ولتاژ را روي جريان بررسي کردند. در نبود ميدان مغناطيسي، دو پيک ديده شد که هر دوي آنها در يک سوي صفر قرار داشتند.

زماني که ميدان مغناطيسي اعمال شد، افزايش يافت محل پيک‌ها در همان جاي قبلي باقي ماندند. اين اتفاق زماني که ميدان الکتريکي نيز اعمال شد، دوباره تکرار شد.

پژوهشگران مي‌گويند اين پديده تنها زماني رخ مي‌دهد که جفت فرميون ماجورانا در يک سوي نانوسيم وجود داشته باشد.

نتايج اين تحقيق در نشريه «Science» به چاپ رسيده است.

انتهاي پيام