Los físicos de la Universidad de Uppsala en Suecia han identificado cómo distinguir entre estados de Majorana verdaderos y `` falsos '' en una de las configuraciones experimentales más comúnmente utilizadas. mediante medidas de supercorriente. Este estudio teórico es un paso crucial para avanzar en el campo de los superconductores topológicos y las aplicaciones de los estados de Majorana para computadoras cuánticas robustas. A continuación, se esperan nuevos experimentos que prueben este enfoque.

Los estados de Majorana existen como estados de energía cero en los extremos de los superconductores topológicos (un tipo especial de superconductores, materiales que conducen con resistencia cero cuando se enfrían cerca de la temperatura del cero absoluto), donde los estados de baja energía son robustos contra defectos. Los estados de Majorana tienen propiedades exóticas que los convierten en candidatos prometedores como qubits para computadoras cuánticas tolerantes a fallas. Sin embargo, en los experimentos también pueden aparecer estados triviales de energía cero que imitan los estados de Majorana. La dificultad para distinguir las verdaderas y las "falsas" Majoranas es un problema que ha obstaculizado el avance experimental en este campo de investigación y ha sido una espina clavada en el costado de los expertos.

En un estudio reciente del grupo de Annica Black-Schaffer se ha propuesto una solución a este problema. Los autores simularon todo el sistema de una de las configuraciones experimentales más comunes utilizadas en la ingeniería de superconductores topológicos con la mayor precisión posible y capturaron los efectos principales de todos los componentes. Al investigar la supercorriente (la corriente en los superconductores) entre dos superconductores diseñados, encontraron que hay una inversión de signo en la supercorriente debido al estado trivial 'falso' de Majorana bajo la aplicación de campo magnético, mientras que tal inversión de signo no es producida por verdaderos estados de Majorana. Luego concluyeron que las supercorrientes ofrecen una herramienta poderosa para la distinción inequívoca entre estados triviales y estados topológicos de Majorana.

"Este estudio ayuda y motiva a los experimentadores hacia la identificación adecuada de las Majoranas topológicas mediante el uso de medidas de supercorriente. Nuestro estudio muestra que necesitamos realizar un modelado más exacto, "dice Jorge Cayao, investigador postdoctoral en la Universidad de Uppsala.

"Es crucial que estemos seguros de que en realidad hemos diseñado estados de Majorana y no algunos estados triviales. Este estudio presenta una manera de lograrlo a través de mediciones de supercorriente, "dice Oladunjoye Awoga, Doctor. estudiante de la Universidad de Uppsala.