Descubierta la partícula que es su propia anti-partícula: El fermión de Majorana


Investigadores del Instituto Kavli de TU Delft y de la Fundación FOM han logrado una primera detección de partículas Majorana. Etore Majorana fue un brillante físico italiano que llevó a cabo sus investigaciones en los años treinta del siglo pasado, ahondando en la teoría cuántica y como una partícula especial que podría existir, una partícula que sería en sí misma su propia antipartícula: el fermiones de Majorana. Eso sitúa a esta partícula en la frontera entre materia y antimateria.

Leo Kouwenhoven ya causó en febrero pasado febrero durante una conferencia científica. Ahora, los científicos publican la investigación con los datos finales en Science. La investigación fue financiada por la Fundación FOM y Microsoft.

Los Fermiones de Majorana son muy interesantes y no sólo por representar el descubrimiento de un capítulo totalmente nuevo y desconocido de la física fundamental. También pueden jugar un papel importante en cosmología. Una teoría común sugiere los postula como candidatos a ser “materia oscura” la misteriosa sustancia que puebla la mayor parte del universo. Además, los científicos ven estas partículas como los bloques fundamentales de construcción de futuros ordenadores cuánticos, un tipo de equipo  mucho más poderoso que la mejor computadora actual. A diferencia de los bits “ordinarios”, los bits cuánticos son más pequeños, porque la base de Majorana es estable y no es sensible a influencias externas.

Los científicos del grupo de Leo Kouwenhoven se las arreglaron para ver por primera vez en un laboratorio un par de estas partículas Majorana ‘apareciendo’ en el extremo de un nanocable. El equipo utilizó para este experimento nanocables extremadamente pequeños producido por sus colegas de la TU en Eindhoven, con un material superconductor y un fuerte campo magnético. “Las mediciones de la partícula al final no son diferentes de lo que se puede explicar por la presencia de un par de Majoranas”, dijo Kouwenhoven.

En teoría, es posible detectar estas partículas con un acelerador de partículas,  como el del CERN. Pero el Gran Colisionador de Hadrones  no es  lo suficientemente sensible, pero la física tiene otra posibilidad: los fermiones de Majorana también pueden aparecer en otros lugares con las circunstancias adecuadas. “La magia de la mecánica cuántica es que  se creó una partícula de Majorana en el mismo acelerador de partículas en que se puede observar, aunque son muy difíciles de contener”, explica Kouwenhoven. “En 2010, había dos grupos diferentes de teóricos con una solución que contenía  nanocables, superconductores y un campo magnético fuerte. Esos ingredientes que conocíamos en la TU Delft funcionaron muy bien desde la investigación anterior.” Microsoft brindó a Leo Kouwenhoven la posibilidad de compartir con ellos un programa especial de la FOM para llevar a cabo la caza de Majorana con éxito.

El físico italiano Ettore Majorana era un teórico brillante que a muy temprana edad mostraba una gran importancia en la física. Encontró una solución previamente desconocida para las ecuaciones de la cual los científicos cuánticos dedujeron todas las partículas elementales: los fermiones de Majorana. Prácticamente todas las partículas teóricas que predice la teoría cuántica se han encontrado en las últimas décadas, con algunas excepciones, incluyendo la enigmática partícula de Majorana y el famoso bosón de Higgs. La persona se Ettore Majorana es tan misteriosa como la partícula que lleva su nombre. Én 1938, cogió todo su dinero y desapareció durante un viaje en barco desde Palermo a Nápoles. Si se suicidó, fue asesinado o siguió viviendo bajo otra identidad es algo que no se sabe. Majorana desapareció sin dejar rastro.

Enlace original: Nanowtenschappers vinden langgezocht Majorana-deeltje

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