science >> Wetenschap >  >> Fysica

Tegenslag voor Majorana fermion nu Microsoft-team onderzoekspaper intrekt

Scanning-elektronenmicrofoto in valse kleuren van apparaat A (bovenste paneel) en zijn schema's (onderste paneel). Zijpoorten en contacten zijn Cr/Au (10 nm/100 nm). De dikte van de Al-schaal is ongeveer 10 nm. Het substraat is p-gedoteerde Si, fungeren als een wereldwijde achterpoort, gedekt door 285 nm SiO2. De twee tunnelpoorten zijn extern kortgesloten, net als de twee superpoorten. Schaalbalk, 500 nm. Credit: Natuur (2018). DOI:10.1038/natuur26142

Een team van onderzoekers in een Microsoft-laboratorium in Nederland, die een artikel uit 2018 in het tijdschrift publiceerde Natuur , heeft dat document nu ingetrokken, onder verwijzing naar een gebrek aan bewijs om hun eerdere conclusies te ondersteunen. De studie omvatte een poging om het bestaan ​​van het fermion te bewijzen - een theoretisch deeltje dat mogelijk zowel materie als antimaterie zou kunnen zijn. De terugtrekking kwam nadat Sergey Frolov, een onderzoeker aan de Universiteit van Pittsburgh in Pennsylvania, ontdekte dat een ander kwantumfenomeen de resultaten van het oorspronkelijke onderzoeksteam zou kunnen nabootsen. Na een heranalyse van hun werk, de onderzoekers waren het met Frolov eens en namen contact op met Natuur om intrekking te vragen.

Natuurkundigen hebben getheoretiseerd dat het Majorana-fermion, als het bestaat, zou kunnen worden gebruikt om een ​​echte kwantumcomputer te bouwen, omdat het topologisch zou zijn, wat betekent dat groepen van hen hun interactiegeschiedenis zouden kunnen onthouden - dit was de reden waarom Microsoft in hen geïnteresseerd raakte en hoe ze zouden kunnen worden gebruikt. Het vinden van bewijs van hun bestaan, helaas, blijkt zeer uitdagend te zijn. Verschillende groepen hebben geprobeerd en gefaald, maar technologiebedrijven zoals Microsoft wachten niet op bewijs van hun bestaan ​​- ze zijn meer geïnteresseerd in het ontdekken of ze kunnen worden gebruikt om een ​​kwantumcomputer te bouwen.

Terug in 2012, een natuurkundige aan de TU Delft, Leo Kouwenhoven, vond kleine hints die suggereerden dat een dergelijke computer mogelijk zou kunnen zijn. in 2016, Microsoft huurde hem en verschillende anderen in om te werken aan een project gericht op de ontwikkeling van een op Majorana-fermion gebaseerde kwantumcomputer. Hun aanpak omvatte het creëren van Majorana-fermionen in een soort nanodraad. De truc was om ze te detecteren - niemand weet hoe Majorana-fermionen direct kunnen worden gedetecteerd, dus gebruikten de onderzoekers een smoking-gun-benadering - het meten van plotselinge pieken in geleiding.

Het was het smoking-gun-effect dat uiteindelijk tot problemen voor het team leidde. Frolov ontdekte dat Andreev-staten in het systeem net zo goed konden zijn wat de onderzoekers observeerden, geen bewijs van Majorana-fermionen.

De oorspronkelijke onderzoekers hebben hun excuses aangeboden voor de fouten die zijn gemaakt in hun werk, opmerkend dat er "onvoldoende wetenschappelijke nauwkeurigheid" was. Maar ze suggereren ook dat dergelijke fouten geen afbreuk mogen doen aan de vooruitgang die tot nu toe is geboekt om het bestaan ​​van Majorana-fermionen te bewijzen of de hoop om ze te gebruiken om een ​​kwantumcomputer te maken, teniet te doen.

© 2021 Science X Network