De standaardbenadering voor het bouwen van een kwantumcomputer met majorana's als bouwstenen is om ze om te zetten in qubits. Echter, een veelbelovende toepassing van kwantumcomputing - kwantumchemie - zou vereisen dat deze qubits opnieuw worden omgezet in zogenaamde fermionen. Natuurkundigen uit Leiden en Delft stellen voor om majorana's direct om te zetten in fermionen, efficiënter maken van berekeningen. Hun onderzoek is gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

Alles in het universum is materie of energie. Energie bestaat maar uit één type deeltje:bosonen. Materie bestaat uit het andere fundamentele deeltjestype, fermionen. Een van de belangrijkste vragen in de wetenschap is hoe de eigenschappen van materie op moleculair niveau te voorspellen. Omdat moleculen worden bestuurd door kwantummechanica, dit veld wordt kwantumchemie genoemd. Efficiënte simulatie van kwantumchemie is een taak die buiten het bereik van klassieke computers ligt, waarbij kwantumcomputers een veelbelovend alternatief zijn. Echter, het standaardequivalent voor bits in quantum computing zijn qubits, welke bosonen zijn. Fermionen (materie) proberen te simuleren met bosonen (qubits) is inefficiënt, vanwege de verschillen tussen deze deeltjestypes.

Een exotisch voorstel voor het bouwen van qubits is gebaseerd op het gebruik van zogenaamde Majorana-nulmodi. Deze zijn nuttig voor kwantumberekeningen vanwege hun intrinsieke robuustheid tegen ruis. Kwantumberekening met majorana's was voorheen afhankelijk van het combineren van vier of zes majorana's in een enkele qubit. Maar je hoeft niet per se van majorana's qubits te maken, omdat het oorspronkelijk noch fermionen noch bosonen zijn.

Leids natuurkundige Tom O'Brien en Piotr Rożek en Anton Akhmerov uit Delft hebben nu een methode bedacht om kwantumchemische problemen op te lossen door majorana's direct om te zetten in fermionen. Deze aanpak is een win-winsituatie. Aan de ene kant, hun nieuwe schema vereist het gebruik van minder majorana's om hetzelfde molecuul te simuleren, omdat je maar twee majorana's nodig hebt om een ​​fermion te maken in plaats van vier of zes voor een qubit. Anderzijds, het voorstel vermijdt de complicatie van het gebruik van bosonen (qubits) om fermionen (materie) te simuleren, en gebruikt daarom een ​​eenvoudiger en directer algoritme.