En marzo de 1938, el joven físico italiano Ettore Majorana desapareció misteriosamente, dejando a la comunidad científica de su país conmocionada. El episodio permanece sin explicación, a pesar del intento de Leonardo Scascia de desentrañar el enigma en su libro La desaparición de Majorana (1975).

Majorana, a quien Enrico Fermi llamó un genio de la estatura de Isaac Newton, desapareció un año después de hacer su principal contribución a la ciencia. En 1937, cuando solo tenia 30, Majorana planteó la hipótesis de una partícula que es su propia antipartícula y sugirió que podría ser el neutrino, cuya existencia había sido predicha recientemente por Fermi y Wolfgang Pauli.

Ocho décadas después, Fermiones de Majorana, o simplemente majoranas, se encuentran entre los objetos más estudiados por los físicos. Además de los neutrinos, cuya naturaleza, sean o no majoranas, es uno de los objetivos de investigación del megaexperimento Dune:se ha investigado otra clase, no de partículas fundamentales, sino de cuasi-partículas o partículas aparentes, en el campo de la materia condensada. Estas cuasi-partículas de Majorana pueden emerger como excitaciones en superconductores topológicos.

Un nuevo estudio de Ph.D. el estudiante Luciano Henrique Siliano Ricco y su supervisor Antonio Carlos Ferreira Seridonio y otros, se llevó a cabo en el campus Ilha Solteira de la Universidad Estatal de São Paulo (UNESP) en Brasil y se publicó en Informes científicos .

"Proponemos un dispositivo teórico que actúa como un sintonizador termoeléctrico, un sintonizador de calor y carga, asistido por fermiones de Majorana, "Dijo Seridonio. El dispositivo consiste en un punto cuántico (QD), representado en la figura A por el símbolo ε1. Los QD a menudo se denominan "átomos artificiales". En este caso, el QD está ubicado entre dos cables metálicos a diferentes temperaturas.

La diferencia de temperatura permite que la energía térmica fluya a través del QD. Un cable superconductor cuasi unidimensional, llamado cable de Kitaev en honor al físico ruso Alexei Kitaev, Actualmente es profesor en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en los EE. UU., está conectado al QD.

En este estudio, el alambre de Kitaev tenía forma de anillo o de U y tenía dos majoranas (η1 y η2) en sus bordes. Las majoranas emergen como excitaciones caracterizadas por modos de energía cero.

"Cuando el QD está acoplado a un solo lado del cable, el sistema se comporta de manera resonante con respecto a la conductancia eléctrica y térmica. En otras palabras, se comporta como un filtro termoeléctrico, "Dijo Seridonio." Debo recalcar que este comportamiento como filtro de energía térmica y eléctrica ocurre cuando las dos majoranas 'se ven' a través del cable, pero sólo uno de ellos 've' el QD en la conexión ".

Otra posibilidad investigada por los investigadores consistía en hacer que el QD "viera" las dos majoranas al mismo tiempo conectándolo a ambos extremos del cable Kitaev.

"Al hacer que QD 'vea' más de η1 o η2, es decir., variando la asimetría del sistema, podemos usar el átomo artificial como sintonizador, donde la energía térmica o eléctrica que fluye a través de él se desplaza al rojo o al azul, "Dijo Seridonio (ver figura B).

Este artículo teórico, él agregó, Se espera que contribuya al desarrollo de dispositivos termoeléctricos basados ​​en fermiones de Majorana.