Majorana pillín que al final va a resultar que llevabas razón


Según dicen en el artículo:

Signatures of Majorana Fermions in Hybrid Superconductor-Semiconductor Nanowire Devices

Han encontrado el fermión de Majorana. ¡¡¡¡¡Yuuuuhuuuu!!!!

¿Y qué?  Pues nada, pero vamos a escribir una entrada al respecto.

Ettore Majorana

Partículas, Antipartículas y Majorana

Como ya es bien sabido, o eso dicen, cada partícula tiene asociada una antipartícula.  Partículas y antipartículas son idénticas en masa y espín, y difieren en las cargas aditivas, como por ejemplo en el signo de su carga eléctrica.  Usualmente cuando una partícula y su antipartícula correspondiente se encuentran se desintegran en forma de fotones de alta energía.

El caso es que el físico italiano Ettore Majorana propuso que habría fermiones, partículas de espín semientero, que serían su propia antipartícula.  Este tipo de partículas no han sido encontradas.  Sabemos que hay bosones, partículas de espín entero, que son su propia antipartícula, por ejemplo los fotones.  Pero no tenemos, o teníamos, ninguna evidencia de fermiones que fueran su propia antipartícula.

Esto es lo que dicen que han encontrado en este artículo que hemos incluido como referencia al principio.  Ha sido publicado en Science.

¿Qué dice el artículo?

Para empezar, NO SE HAN ENCONTRADO PARTÍCULAS FUNDAMENTALES DE MAJORANA. Lo que se ha encontrado son excitaciones colectivas de electrones que se comportan como  partículas de Majorana  en un determinado dispositivo.

Esto es importante porque las partículas de Majorana se han propuesto como posibles candidatos a materia oscura.  Incluso se postula que los neutrinos sean partículas de Majorana (esto se explicó en: Radiación doble beta y el secreto del neutrino).

Lo interesante de este artículo, sin entrar en los detalles, es que si conseguimos tener estados donde colectivos de electrones en un superconductor se comportan como una partícula de Majorana, entonces podemos aprovechar sus propiedades para construir un computador cuántico.

¿Por qué?

Los fermiones de Majorana tienen su gracia porque si tenemos dos de ellos y cambiamos la posición de uno por el otro el estado cuántico que tenemos al final no es exáctamente el que teníamos al principio.

Esto es muy útil porque podemos usar estos bichos y sus permutaciones para codificar información. Así que si tenemos un aparato que pueda crear excitaciones que se comportan como fermiones de Majorana y podemos manipularlos para permutarlos, podemos hacer un código para meter información.  Eso es un ordenador esencialmente, pero con todas las ventajas de la cuántica.  De ser útil este trabajo estaremos un paso más cerca del computador cuántico.

Hablaremos de estos temas con más profundidad, explicando más extensamente qué implica este resultado.

Hay que reconocer que esto lleva circulando desde el mes de Febrero por ahí, pero hasta ahora no había sido publicado, y hay que ser un poco mirados con estos descubrimientos revolucionarios que la experiencia del neutrino veloz todavía está presente.  Pero hay entradas como la del blog de Francis que ya hicieron un magnífico análisis de estas cuestiones, os dejo con ella:

Hacia la computación cuántica topológica gracias a los fermiones de Majorana

Y un video explicativo del experimento:

Nos seguimos leyendo…

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3 Respuestas a “Majorana pillín que al final va a resultar que llevabas razón

  1. Buenas
    ¿Qué libros recomendáis para aprender Computación cuántica?. He creado una lista de candidatos a partir de críticas que he visto en Amazon, pero no comparan unos con otros.

    A Short Introduction to Quantum Information and Quantum Computation, Le Bellac, 2006
    An Introduction to Quantum Computing Algorithms, Pittenger, 2001
    An introduction to quantum computing, Kaye, Laflamme,Mosca, 2007
    Classical and Quantum Computation, Kitaev, 2002
    Elements of quantum computation and Quantum Communication, Anirban, 2013.
    Entanglement, quantum phase transitions and quantum algorithms, Lacort,
    Experimental Aspects of Quantum Computing, Everitt, 2005
    Explorations in Quantum Computing, Williams, 2010
    Introduction to Quantum Information Processing, Lucke.
    Introduction to Information Retrieval and Quantum Mechanics, Melucci, 2015
    Introduction to Quantum Computing, Wartrous Notes, 2006
    Logic and Algebraic Structures in Quantum Computing, Chubb, 2010
    Nano, Quantum And Molecular Computing, Shukla, Bahar, 2004
    Quantum Algorithms Via Linear Algebra, Lipton, 2014
    Quantum Computation and Quantum Communication, Theory and Experiments, Pavicic, 2006
    Quantum Computation and Quantum Information, Nielsen, Chuang, 2011
    Quantum Information and Quantum Computing, Nakahara, 2013
    Quantum Computer Science An Introduction, Mermin, 2007
    Quantum Computer Science, Lanzagorta, Uhlmann, 2008
    Quantum Computer. How It Works Issue 95, 2017
    Quantum Computing, A Gentle Introduction, Rieffel, Polak, 2014
    Quantum Computing Explained, McMahon, 2007
    Quantum Computing for Computer Architects, Metodi, 2011
    Quantum Computing for computer scientists, Yanofsky y Manucci, 2008
    Quantum Computing since Democritus, Aaronson, 2013
    Quantum Engineering, Zagonskin, 2011
    Quantum Information Computation and Communication, Jones, 2010
    Quantum Quenching, Annealing and Computation, Somma, 2010
    Quantum Walks and Search Algorithms, Portugal, 2013
    Quantum computation, Aharanov,
    Quantum Walks for Computer Scientists, Venegas, 2008
    Reversible Computing Fundamentals, Quantum Computing, and Applications, De Vos, 2010
    The Temple of Quantum Computing, Perry, 2004.
    The Limits of Quantum Computers, Aaronson
    What Quantum Computing Means to Data Mining, Wittek, 2014
    ¿Habéis leído alguno?. ¿Incluirías alguno más (que no sea simplemente de mecánica cuántica en general)?. ¿Tal vez alguno de Teoría de la información cuántica?
    ¿Qué ranking haríais? o al menos decir cuál no vale la pena leerlo o cuál os parece bueno?

    Algunas personas eligen los de Laflamme, Rieffel o Yanofsky como libros introductorios. Supongo que porque serán buenos, pero hay muchos libros que son menos votados simplemente porque son muy nuevos y menos conocidos
    Y eligen Nielsen como el avanzado. ¿Qué alternativa hay?
    Es difícil encontrar comparaciones.

    Estoy buscando un libro poco rollero y poco matemático con buenas explicaciones, que mezcle teoría, detalles sobre la construcción experimental y detalles sobre los algoritmos, que incorpore temas nuevos. Para alguien con un buen nivel de matemáticas, conocimientos básicos de computación clásica y que aprobó el examen de mecánica cuántica hace años, y olvidó algunas cosas.

  2. Corregido, muchas gracias.

  3. Donde dices:
    Sabemos que hay bosones, partículas de espín entero, que son su propia antipartícula, por ejemplo los bosones
    Creo que quieres decir:
    Sabemos que hay bosones, partículas de espín entero, que son su propia antipartícula, por ejemplo los FOTONES

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