ΤΟ ΜΥΣΤΗΡΙΩΔΕΣ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ MAJORANA

 

 

H ύλη και η αντιύλη είναι γνωστό πως όταν συναντηθούν εξαϋλώνονται μέσα σε μια λάμψη του φωτός. Πριν από πολλές δεκαετίες ο Ettore Majorana ισχυρίστηκε ότι υπάρχουν φερμιόνια που είναι ταυτόχρονα και τα αντισωματίδια τους. Να είναι ύλη και αντιύλη ταυτόχρονα.

Majorana particle glimpsed in lab

Είναι μια μεγάλη υπόθεση. Θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταλάβουμε την ταυτότητα της σκοτεινής ύλης που πιστεύεται ότι κυριαρχεί στο σύμπαν, και να διακρίνουμε ποιά είναι η καλύτερη και πιο ολοκληρωμένη θεωρία για το πώς λειτουργεί ο Κόσμος. Μάλιστα θα μπορούσε να εξηγήσει και το μεγαλύτερο μυστήριο: γιατί υπάρχει η ύλη.

 

 

Κάποιοι φυσικοί πιστεύουν ότι τα νετρίνα είναι σωματίδια Majorana. Ωστόσο, μέχρι στιγμής καμιά έρευνα δεν έχει δείξει κάτι τέτοιοι. Ορισμένοι πιστεύουν ότι μια θετική απόδειξη θα έρθει από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.

Τώρα, όμως, αυτά τα υβρίδια ύλης-αντιύλης φαίνεται να έχουν ειδωθεί – όχι στις κοσμικές ακτίνες και τα κατάλοιπα σε συγκρούσεις σωματιδίων, αλλά έχουν παγιδευτεί στα σπλάχνα ενός στερεού υπεραγωγού. Μήπως λοιπόν λύθηκε το μυστήριο των σωματιδίων Majorana;

Τα σωματίδια που φέρουν το όνομά του δεν είναι λιγότερο αινιγματικό. Η προέλευση των αινιγματικών σωματιδίων Majorana βασίζεται σε μια φαινομενικά αθώα τροποποίηση που έκανε ο Majorana στην εξίσωση που βρήκε ο Βρετανός φυσικός Paul Dirac το 1928. Η εξίσωση του Dirac παντρεύει την κβαντομηχανική και τη σχετικότητα για να περιγράψει πώς συμπεριφέρονται τα ηλεκτρόνια – και μαζί με αυτά κι άλλα "φερμιόνια", τα δομικά στοιχεία της ύλης.

Η εξίσωση του Dirac ήταν μια αποκάλυψη. Πρώτον, έδειξε ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα μαγνητικό πεδίο στην πράξη δρουν με έναν από δύο τρόπους, που διακρίνονται από τις διαφορετικές τιμές του σπιν τους. Αλλά αυτές οι καταστάσεις του σπιν ήταν μόνο δύο από τις τέσσερις πιθανές μορφές για το ηλεκτρόνιο, που η εξίσωση Dirac έκανε δυνατή. Οι άλλες δύο φαίνονταν ακριβώς ίδιες, αλλά είχαν κάποια "αρνητική" ενέργεια.

Δεν έγινε αμέσως σαφές τι μπορεί να σήμαινε αυτό στην πράξη. Αυτό όμως άλλαξε το 1932, όταν ο Αμερικανός Φυσικός Carl Anderson ανακάλυψε ένα ηλεκτρόνιο που στρεφόταν με ένα εντελώς λάθος τρόπο καθώς πέρασε μέσα από το μαγνητικό πεδίο του ανιχνευτή των κοσμικών ακτίνων. Είχε βρει απροσδόκητα τα ποζιτρόνια: σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια, αλλά με αντίθετο φορτίο, δηλαδή θετικό φορτίο. Η αντιύλη είχε κάνει το ντεμπούτο της.

Η αντιύλη έχει γίνει ένα βασικό γεγονός της επιστήμης και της επιστημονικής φαντασίας, γοητευτική για τη συνήθεια της να καταστρέφεται τόσο η ίδια όσο και η ύλη κάθε φορά που τα δύο θα πρέπει να συναντηθούν. Αυτή κρύβει μεγάλα μυστήρια: ακριβώς ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης θα έπρεπε να είχαν φτιαχτεί στο big bang, οπότε τα πάντα θα έπρεπε να είχαν εξαϋλωθεί. Γιατί όμως κάποια ύλη επέζησε για να φτιάξει τα αστέρια, τους πλανήτες και τους ανθρώπους; Παραμένει ένα από τα μεγάλα υπαρξιακά ερωτήματα της κοσμολογίας.

Στην αρχική διατύπωση του Dirac, μόνο τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια είχαν αντισωματίδια. Η αλλαγή του Majorana δημιούργησε επίσης αντισωματίδια για τα σωματίδια δίχως φορτία. Ένα τέτοιο σωματίδιο και το αντισωματίδιο του θα είναι απολύτως όμοια. Στην πραγματικότητα, θα είναι ένα σωματίδιο που ενσωματώνουν όλες τις ιδιότητες και των δύο ταυτόχρονα.

Η ιδέα ακούγεται ελαφρώς παράλογη – αλλά μπορεί να ελεγχθεί. "Εάν ένα σωματίδιο είναι το αντισωμάτιο του, στη συνέχεια, αν δύο από αυτά συναντηθούν μπορούν αμοιβαία να εξολοθρευτούν," λέει ο θεωρητικός Frank Wilczek του MIT. Τα σωματίδια Majorana θα ‘φάει’ το ένα το άλλο.

Αυτό όμως δεν είναι τεχνικά αναπάντεχο. Το Καθιερωμένο Μοντέλο προβλέπει ότι το άμαζο φωτόνιο, για παράδειγμα, είναι το ίδιο το αντισωματίδιο του, και όταν στην σπάνια περίπτωση αλληλεπιδράσουν δύο φωτόνια ‘εξολοθρεύονται’. Αλλά το φωτόνιο είναι ένα μποζόνιο που μεταφέρει μια δύναμη. Το ίδιο γεγονός στα φερμιόνια θα ήταν ένα τελείως διαφορετικό θέμα.

Μέχρι στιγμής έχουμε στερηθεί το θέαμα. Το πιο καυτό ζήτημα είναι ότι τα νετρίνα μπορεί να είναι σωματίδια Majorana υπό μεταμφίεση. Αυτά τα ακατάδεκτα σωματίδια χωρίς φορτίο περνούν μέσα από τη Γη δισεκατομμύρια σε κάθε δευτερόλεπτο χωρίς να αλληλεπιδρούν με κανένα άλλο. Γνωρίζουμε τρία είδη και κάθε ένα φαίνεται να έχει ένα ισοδύναμο αντινετρίνο που συμμετέχει στις αντιδράσεις των σωματιδίων με πολύ διαφορετικό τρόπο. Αλλά κάποια θεωρητικά μονοπάτια προς μία ενοποιημένη θεωρία όλων των δυνάμεων της φύσης δείχνουν ότι αυτό είναι μια ψευδαίσθηση. "Τα νετρίνα και αντινετρίνα θα μπορούσαν να είναι το ίδιο πράγμα, απλά εμφανίζονται σε διαφορετικές καταστάσεις στην κίνηση”, λέει ο Wilczek.

Το πρόβλημα είναι ότι η ίδια η απροσδιοριστία των νετρίνων καθιστά σχεδόν αδύνατο να το πούμε με βεβαιότητα. Τώρα, όμως, ένα αναπάντεχο αποτέλεσμα θα μπορούσε επιτέλους να μας δώσει κάτι στέρεο να πάμε παρακάτω.

Με μισό ηλεκτρόνιο…

Ένας υπεραγωγός μπορεί να φαίνεται ένα απίθανο μέρος στο οποίο θα κατασκοπεύαμε την αντιύλη. Ένα ποζιτρόνιο είναι βέβαιο ότι θα είναι πολύ πιεσμένο για να επιβιώσει ανάμεσα στις μυριάδες ηλεκτρόνια που συρρέουν μέσα σε κάθε είδος αγωγού. Αλλά από τις πρώτες ημέρες της κβαντικής φυσικής, κατέστη σαφές ότι ορισμένα υλικά φιλοξενούν την δική τους εκδοχή των αντι-ηλεκτρονίων: τις οπές.

superfluid_B_phase_on_surface_Majorana_emerge

Ο πυρήνας του 3He περιέχει 2 πρωτόνια και 1 νετρόνιο. Κοντά στο απόλυτο μηδέν (σε πίεση κάτω των 34 bar), το 3He μετατρέπεται σε υπερ-ρευστό B φάσης, στην επιφάνεια του οποίου αναδύονται σωματίδια Majorana

"Η οπή είναι η απουσία ενός ηλεκτρονίου, όπου εκεί θα υπήρχε κανονικά ένα ηλεκτρόνιο”, λέει ο Marcel Franz, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας στο Βανκούβερ του Καναδά. Αυτές οι οπές κυκλοφορούν ελεύθερα μέσω ορισμένων αγωγών, και φέρουν ένα θετικό φορτίο ίσο και αντίθετο με αυτό του ηλεκτρονίου. Η κατανόηση του πώς λειτουργεί ένα τρανζίστορ πυριτίου είναι αδύνατη χωρίς να δεχθούμε ότι υπάρχουν οπές. Όταν ένα ηλεκτρόνιο και μια οπή συναντηθούν, "εξολεθρεύονται" αμοιβαία: το ηλεκτρόνιο πηδά μέσα στην οπή και δεν υπάρχει ούτε ηλεκτρόνιο ούτε οπή για να άγουν το ρεύμα πια.

Η φασματική ύπαρξη των οπών προτείνει έναν τρόπο για να κάνετε ένα σωματίδιο Majorana. Ξεκινήστε με το μισό ενός ηλεκτρονίου και μισή οπή, συνδυάστε τα δύο κομμάτια και έχετε ένα φερμιόνιο που είναι χωρίς φορτίο και έχει συνολικά μηδενική ενέργεια. "Αυτό το Majorana στερεάς κατάστασης θα ήταν ένα σωματίδιο «τίποτα»," λέει ο Leo Kouwenhoven του Πανεπιστημίου Delft στην Ολλανδία. "Είναι ένα μεγάλο μηδενικό."

Αλλά περιμένετε: ένα ηλεκτρόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο που δεν μπορείτε απλά να το διαχωρίσετε. Αυτό είναι αλήθεια, αλλά δεν λαμβάνεται υπόψη τα παράξενα πράγματα που συμβαίνουν στους υπεραγωγούς. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, τα ηλεκτρόνια και οι οπές χάνουν τις προσωπικές τους ταυτότητες και συμπεριφέρεται κατ’ ουσίαν, ως ένα μεγαλύτερο κβαντικό σωματίδιο που ρέει συλλογικά μέσα από το υλικό χωρίς αντίσταση. «Είναι κάτι σαν ένα μεξικάνικο κύμα σε ένα στάδιο», λέει ο Kouwenhoven. "Μπορείτε να το περιγράψετε ως πολλά άτομα να πηδούν πάνω και να κάθονται μεμονωμένα. Ή μπορείτε να το περιγράφουν ως ένα κύμα."

Το κρίσιμο τέχνασμα για να φτιάξουμε ένα Majorana εκπονήθηκε το 2010. Περιλαμβάνει προκαλούμενη υπεραγωγιμότητα σε ένα υλικό στο οποίο τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ μικρά περιθώρια ελιγμών, όπως σε ένα μονοδιάστατο σύρμα. Στη συνέχεια, αυτό μοιάζει σαν το κύμα του Μεξικού να έχει κοπεί στα άκρα του. Κομμάτια αρχίζουν να ξεκολλούν – και σε αυτά τα σπασμένα κομμάτια μπορείτε να βρείτε κάτι που να είναι λίγο ηλεκτρόνιο, λίγο μια μικρή οπή, και κάθε κομμάτι ένα Majorana."Θεωρητικά, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα Majorana πρέπει να εμφανίζονται σε αυτές τις κατασκευές υπό τις κατάλληλες συνθήκες", λέει ο Franz.

Ο Kouwenhoven και η ομάδα του θα μπορούσε τώρα να τα παγιδέψει. Όταν επέτρεψαν στην υπεραγωγιμότητα να "διαρρεύσει" από ένα υπεραγωγό σε ένα γειτονικό, περιορισμένο ημιαγωγό σύρμα νανοκλίμακας, τότε κάποιες οντότητες αναδύθηκαν στα άκρα του νανοσύρματος με μηδενική κατανάλωση ενέργειας και μηδενικό φορτίο. Η εφαρμογή ενός ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου δεν τα κουνάει, κάτι που είναι ακριβώς η συμπεριφορά που αναμένεται από ένα "τίποτα" υβριδικό σωματίδιο ύλης-αντιύλης. Τον Φεβρουάριο του τρέχοντος έτους, ο David Goldhaber-Gordon και η ομάδα του στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, στην Καλιφόρνια, ισχυρίστηκε επίσης ότι έχει στοιχεία για σωματίδια Majorana σε ένα ελαφρά διαφορετικό υλικό.

Βεβαίως απαιτούνται κι άλλοι έλεγχοι για να επιβεβαιωθεί η φύση των ευρημάτων, αλλά οι ελπίδες των φυσικών είναι μεγάλες. "Η παρατήρηση του Majorana σε ημιαγωγούς θα προσφέρει την απόδειξη ότι τα σωματίδια αυτά μπορούν να υπάρχουν στη φύση”, πιστεύει ο Franz, ο οποίος δεν ασχολείται με τις πειραματικές ομάδες. "Εικάζω ότι θα έχουμε αποδείξεις σε ένα ή δύο χρόνια."

Οι κατασκευές αυτές των Majoranas αναζητούνται ως τμήματα ενδεχομένως υπερ-ισχυρών κβαντικών υπολογιστών. Αλλά υπάρχει μια αίσθηση ότι αυτά δεν είναι ακόμη εντελώς ο πραγματικός στόχος: μια υπέροχη μεγάλη γάτα εγκλωβίζεται μάλλον σε ένα ζωολογικό κήπο αντί ελεύθερη να περιέρχεται ελεύθερη την σαβάνα.

Εκτός από εκείνους οι οποίοι εξακολουθούν να καταδιώκουν το νετρίνο με την ελπίδα της παρατήρησης μιας συμπεριφοράς σαν το Majorana, οι κυνηγοί των σωματιδίων του LHC φαίνεται να έχουν την καλύτερη ευκαιρία για να πιάσουν αυτό το θηρίο. Ο LHC είναι στην αναζήτηση του μποζονίου Higgs, το οποίο θα συμπληρώσει το Καθιερωμένο Μοντέλο, αλλά και για τα σημάδια μιας μεγαλύτερης θεωρίας. Η κορυφαία υποψήφια θεωρία είναι η υπερσυμμετρία, η οποία προτείνει ότι κάθε σωματίδιο του καθιερωμένου μοντέλου έχει ένα βαρύτερο, ανεξερεύνητο «υπερσυμμετρικό» εταίρο. Για κάθε φερμιόνιο, υπάρχει ένα σούπερ-μποζόνιο, και για κάθε μποζόνιο υπάρχει ένα σούπερ-φερμιόνιο.

Η πραγματικότητα της ύλης

Πάρτε το μποζόνιο Higgs. Είναι το σωματίδιο χωρίς φορτίο που νομίζουμε ότι δίνει σε όλα τα άλλα σωματίδια τη μάζα τους. Αλλά φέρνει δύο "Higgsinos", τους υπερ-εταίρους φερμιόνια τους, μαζί και τότε πρέπει να δείτε ένα θεαματικό show της καταστροφής της μάζας: αυτά τα δύο Higgsinos θα εξαϋλωθούν σε ένα χείμαρρο άλλων σωματιδίων. Άλλα υπερσυμμετρικά σωματίδια, όπως είναι τα WIMPs – υποψήφια σωματίδια της σκοτεινής ύλης – θα πρέπει επίσης να ενεργούν ως σωματίδια Majoranas. Έτσι, σχεδόν τα τρία τέταρτα της μάζας του σύμπαντος που δεν μπορούμε να δούμε θα ήταν σωματίδια Majorana“, λέει ο Kouwenhoven. Η συνεχής εξαΰλωση αυτών των ‘σκοτεινών’ Majoranas θα μπορούσε να εξηγήσει τα ανεξήγητα κοσμικά ποζιτρόνια υψηλής ενέργειας που έχουν ειδωθεί από τους ανιχνευτές.

Μέχρι στιγμής, ο LHC δεν έχει δει καμία ένδειξη για οποιαδήποτε υπερσυμμετρία, πόσο μάλλον για Majorana. Όμως ο Wilczek νομίζει ότι αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τα επόμενα χρόνια, καθώς οι μηχανές του θα φουλάρουν στο μέγιστο. "Δεν είμαστε εκεί ακόμα, αλλά είμαστε κοντά”, τονίζει.

Ο προσδιορισμός αν τα νετρίνα είναι σωματίδια Majorana, εν τω μεταξύ, μπορεί να μας πει επιτέλους γιατί υπάρχει κάτι αντί για τίποτα. Εάν τα νετρίνα και αντινετρίνα είναι διακριτά σωματίδια, τότε θα έχουν παραχθεί στο big bang ένας ίσος αριθμός από αυτά τα δύο. Στις συνθήκες υψηλής ενέργειας του πρώιμου σύμπαντος, θα πρέπει το καθένα να αποσυντέθηκε σε ίσο αριθμό των πάσης φύσεως άλλων σωματιδίων και αντισωματιδίων. Αλλά αν τα νετρίνα και αντινετρίνα είναι το ίδιο σωματίδιο, τότε θα μπορούσε να διασπαστεί σε σωματίδια ή αντισωματίδια κατά βούληση. Δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι οι διασπάσεις θα είχαν συμβεί με τους ίδιους συντελεστές: η διάσπαση σε σωματίδια μπορεί να ήταν ελαφρώς μικρότερη από τη διάσπαση σε αντισωματίδια. "Το μόνο που χρειαζόμαστε είναι μία μικρή διαφορά, αλλά τούτο το γεγονός θα μπορούσε να είναι η αιτία που κάνει το σύμπαν όπως το βλέπουμε”, λέει η Silvia Pascoli, φυσικός σωματιδίων στο Πανεπιστήμιο του Durham.

Η απόδειξη αυτού του σεναρίου άμεσα θα απαιτούσε έναν επιταχυντή σωματιδίων που θα μπορούσε να αναδημιουργήσει το απίστευτα καυτό και πυκνό πρώτο κλάσμα του δευτερολέπτου του σύμπαντος – μια μηχανή 10 εκατομμύρια φορές πιο ισχυρή από ό,τι ο LHC. Ίσως όμως πρέπει να είμαστε ευγνώμονες για οποιαδήποτε γεύση μας δίνεται σε ένα υπέρψυχρο σύρμα μέσα σε ένα απλό εργαστήριο κάτω στη Γη. Το μυστήριο των Majorana συνεχίζεται, αλλά είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στην επίλυση του.

Μήπως τα νετρίνα είναι υβρίδια ύλης-αντιύλης; Η κατάσταση "Majorana" τους την έχουμε από καιρό υποψιαστεί. Η οριστική απόδειξη, ωστόσο, θα προέλθει μόνο ‘οταν δούμε τα νετρίνα να εξαϋλώνουν το ένα το άλλον. Αλλά είναι αρκετά δύσκολο να κάνουμε τα νετρίνα να αλληλεπιδράσουν με ανιχνευτές, και έτσι να μετρήσουμε τις ιδιότητές τους. Το να κάνουμε δύο νετρίνα να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους κάτω από γήινες συνθήκες το πρόβλημα γίνεται στο τετράγωνο.

neutrinoless_decay

Μία λύση θα ήταν να παρατηρήσουμε μια ραδιενεργό διαδικασία γνωστή ως διπλή βήτα διάσπαση χωρίς νετρίνα. Η συμβατική βήτα διάσπαση συνεπάγεται την εκπομπή ενός αντινετρίνο, αλλά μερικοί πυρήνες μπορούν να υποβληθούν σε δύο διαδοχικές διασπάσεις, παράγοντας δύο αντινετρίνα. Αν το νετρίνο είναι το αντισωμάτιο του – δηλαδή το αντινετρίνο είναι ένα νετρίνο με ένα διαφορετικό όνομα – τότε αυτά τα αντινετρίνα μπορούν να συναντηθούν και να εξολεθρευτούν μεταξύ τους όταν γίνει η εκπομπή τους, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει καμιά παραγωγή νετρίνο.

"Είναι ένας πολύ άχαρος τρόπος για να διερευνηθεί το ζήτημα Majorana, αλλά είναι το καλύτερο πράγμα που έχουν σκεφτεί για αυτό," λέει ο Frank Wilczek του MIT.

Επίσης, είναι μια ενοχλητικά υπομονετική εργασία: μια διάσπαση χωρίς νετρίνα αναμένεται να συμβεί μόνο σε ένα ειδικό άτομο μία φορά κάθε 1025 χρόνια. Το 2001, μια ομάδα γερμανών και ρώσων φυσικών πρότειναν ότι είχαν δει μερικές περιπτώσεις αυτής της διαδικασίας, αφού παρατήρησαν διασπάσεις του γερμανίου-76 πάνω από 10 χρόνια, όμως το αποτέλεσμα αυτό παραμένει υπό αμφισβήτηση.

Η συνεργασία Majorana στοχεύει τώρα να σπάσει αυτό το αδιέξοδο. Η συμμετοχή πάνω από 100 φυσικών από τέσσερις χώρες, στοχεύει να παρατηρήσει προσεχτικά σε ένα τόνο γερμανίου. Αυτή τη στιγμή χτίζεται στο Los Alamos ένα Πειραματικό Majorana 40 κιλών

Δεν είναι μόνο ο έλεγχος των βασικών αρχών της ύλης και αντιύλης που παρακινεί τους ερευνητές να κυνηγήσουν τα σωματίδια Majorana. "Οι καταστάσεις Majorana επιδιώκονται να παρατηρηθούν, επειδή θα επέτρεπε κάτι που λέγονται τοπολογικοί κβαντικοί υπολογιστές”, λέει ο Laurens Molenkamp του Πανεπιστημίου του Βύρτσμπουργκ.

Οι φυσικοί εδώ και καιρό ονειρεύονται την κωδικοποίηση της πληροφορίας με τις κβαντικές καταστάσεις των σωματιδίων, για παράδειγμα με την κατεύθυνση του σπιν. Η ασαφής λογική της κβαντικής θεωρίας σημαίνει ότι τα σωματίδια μπορεί να υπάρχουν σε πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα, πράγμα που σημαίνει περισσότερες καταστάσεις στους υπολογιστές σας (αντί για το 0 και το 1). Υπάρχει ένα τεράστιο εμπόδιο όμως λέει ο Bock: οι κβαντικές καταστάσεις είναι εξαιρετικά ευαίσθητες, και δεν θέλουν να δέχονται την παραμικρή ενόχληση από το περιβάλλον τους.

Τα Majorana bits δεν είναι και τόσο ευαίσθητα σε αυτό το σημείο. Μια συνέπεια του τρόπου που προκύπτουν στους υπεραγωγούς είναι ότι πάντα έρχονται σε ζευγάρια που, αν και είναι διαχωρισμένα στο χώρο, κωδικοποιούν τις ίδιες πληροφορίες. Τούτο το γεγονός προσφέρει μια ενσωματωμένη αξιοπιστία μέσω της επανάληψης των ίδιων πληροφοριών: αν ένα σωματίδιο από τα δύο χάσει τις πληροφορίες του, το άλλο τις έχει ακόμα.

Δεν μπορείτε όμως για πολύ να τα χρησιμοποιήσετε, γιατί τα δύο σωματίδια μόλις συναντηθούν, θα εξουδετερώσει το ένα το άλλο. Αλλά η ομορφιά των σωματιδίων Majorana είναι ότι δεν χρειάζεται να αλληλεπιδρούν για να μπορέσετε να τα χρησιμοποιήσετε στην πληροφορική. Μπορείτε να αλλάξετε το κβαντικές καταστάσεις ενός ζεύγους Majorana σε συμφωνία απλά μετακινώντας τα το ένα γύρω από το άλλο. Καθοδηγώντας αυτές τις στροφικές κινήσεις με ένα προκαθορισμένο τρόπο, μπορείτε να εκτελέσετε με αποτελεσματικό τρόπο μια σειρά από βήματα υπολογιστικά: δηλαδή έναν αλγόριθμο.

Εάν επιβεβαιωθούν οι πρόσφατες αυτές παρατηρήσεις, θα προχωρήσουμε πολύ μπροστά στις προσπάθειες για την αξιοποίηση αυτού του είδους των υπολογισμών. «Πέντε χρόνια πριν, ήταν καθαρή φαντασία», λέει ο θεωρητικός Frank Wilczek. "Οι θεωρητικές ιδέες πάνε πάντα πιο μπροστά, αλλά τώρα τα πειράματα καλύπτουν τη διαφορά – κάτι που είναι πολύ συναρπαστικό."

Πηγή: New Scientist

Επαφή

Et ego in Arcadia sum

efthimiopoulos@hotmail.com

Αναζήτηση στο site

© 2013 Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα

Φτιάξε δωρεάν ιστοσελίδαWebnode