logo-print

Nieuws en Pers

Wetenschappers vinden langgezocht Majorana-deeltje in Eindhovens nanodraadje

  • 13 april 2012
De Majorana fermionen worden gecreëerd aan het eind van een indium antimonide nanodraad, bedekt met een goudcontact en deels bedekt met een supergeleidend niobium contact. Illustratie: TU Delft.

Wetenschappers van het Kavli instituut van de TU Delft en de Stichting FOM zijn er voor het eerst in geslaagd een Majorana-deeltje te detecteren.   De geniale Italiaanse natuurkundige Majorana leidde in de jaren dertig van de vorige eeuw uit de quantumtheorie af dat er een bijzonder deeltje kon bestaan, een deeltje dat zelf zijn eigen antideeltje is: het Majorana fermion. Die ‘Majorana’ bevindt zich precies op de grens van materie en antimaterie.

De Delftse nanowetenschapper Leo Kouwenhoven veroorzaakte in februari al grote opwinding onder natuurkundigen door de voorlopige resultaten op een wetenschappelijk congres te presenteren. Gisteren, 12 april, publiceerden de Delftse en Eindhovense wetenschappers  hun onderzoek in Science. Het onderzoek werd gefinancierd door Microsoft en Stichting FOM.

Nanodraad
Wetenschappers van de groep van Kouwenhoven hebben voor het eerst in het laboratorium een opstelling weten te maken waarin een paar van Majorana’s ´verschijnt´, aan de uiteindes van een extreem klein nanodraadje, geproduceerd door onderzoekers van de TU Eindhoven,  waaronder prof. dr. Erik Bakkers en dr. Sebastien Plissard (beiden TU/e-faculteit Technische Natuurkunde). Dit in combinatie met een supergeleidend materiaal en een sterk magneetveld. “De metingen aan het deeltje aan het uiteinde zijn niet anders te verklaren dan door de aanwezigheid van een paar Majorana’s”, stelt prof.dr.ir. Leo Kouwenhoven.

Quantumcomputer en donkere materie
Majorana fermionen zijn zeer interessant en niet alleen omdat de ontdekking ervan een heel nieuw en onbekend hoofdstuk van de fundamentele natuurkunde opent. Ze spelen mogelijk ook een rol in de kosmologie. Een gangbare theorie veronderstelt dat de mysterieuze ‘donkere materie’,  die het grootste deel van het heelal vormt, uit Majorana fermionen bestaat. Daarnaast zien wetenschappers de deeltjes als fundamentele bouwstenen van de quantumcomputer, een type computer dat veel krachtiger is dan de beste supercomputer maar nu alleen nog in theorie bestaat. In tegenstelling tot ‘gewone’ quantumbits zijn bits gebaseerd op Majorana’s namelijk stabiel en nauwelijks gevoelig voor invloeden van buitenaf.