26 mei 2022

Hebben Delftse natuurkundigen het Majorana fermion ontdekt?

Horizontaal de indium antimonide nanodraad, waarop Kouwenhove’s groep een Majorana fermion denkt te hebben gezien. Credit: TU Eindhoven en TU Delft

Deze week bleek op een bijeenkomst van de American Physical Society in Boston dat een groep Delftse natuurkundigen mogelijk zogenaamde Majorana fermionen hebben gedetecteerd. Aan het eind van zijn presentatie zei onderzoeksleider en Spinozaprijswinnaar prof. Leo Kouwenhoven ‘Hebben we Majorana-fermionen gezien? Ik zou zeggen: een voorzichtig ja’. Een officiële publicatie moet nog volgen, maar deze uitspraak lijkt toch vrij duidelijk. Zo’n Majorana fermion is genoemd naar de briljante Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana, die het deeltje in 1937 voorspelde, voortbouwend op de ideeën van z’n collega Dirac. Even tussendoor: een jaar later verdween Majorana onder geheimzinnige omstandigheden tijdens een boottocht van Palermo naar Napels. Zijn lichaam is nooit teruggevonden. Wat de door hem voorspelde deeltjes betreft: natuurkundigen maken onderscheid tussen twee klassen van deeltjes: bosonen en fermionen. Bosonen zoals het foton of lichtdeeltje, kunnen hun eigen antideeltje zijn. Zo is het antideeltje van een foton ook een foton. Bij fermionen verschillen deeltjes en antideeltjes. Het antideeltje van een electron bijvoorbeeld is een positron. Maar Majorana voorspelde fermionen die tegelijk hun eigen antideeltje zijn, deeltjes die men Majorana fermionen ging noemen. Kouwenhoven’s groep schijnt voor het eerst die deeltjes te hebben gevonden – niet in een grote deeltjesversneller, maar op het kruispunt van supergeleidende nanodraden van indium-antimonide op een speciale chip, geplaatst in een magnetisch veld, een paar graden boven het absolute nulpunt. De geleiding van de nanodraden liet bij een spanning van 0 volt precies het verwachte piekje zien, zoals een Majorana fermion te zien zou geven. Als de deeltjes echt bestaan zou dat niet alleen een feestje voor de  natuurkundigen betekenen, maar zou het ook praktische waarde hebben.  Het kan namelijk een sleutelrol gaan spelen in de supercomputer van de toekomst, de quantumcomputers die niet alleen zoals gewone computers met bits van 0 en 1 kan werken, maar die ook ‘qubits’ kent, dat is 0 én 1 tegelijk. Meerdere qubits gecombineerd kunnen in theorie een exponentieel groeiend aantal toestanden bezetten en daarmee rekenen, hetgeen veel sneller gaat dan gewone computers. Bron: NRC-Handelsblad, 1 maart 2012.

Comments

  1. Anoniem zegt

    Als blijkt dat het Higgs deeltje niet bestaat, wat dan?

  2. Dan is de grote vraag: hoe krijgen deeltjes zoals het proton, neutron en elektron dan hun massa?

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.