Nederlandse wetenschappers ontdekken mysterieus deeltje
Nederlandse wetenschappers hebben naar eigen zeggen het bestaan van het mysterieuze Majorana-deeltje aangetoond. Nanowetenschapper Leo Kouwenhoven publiceert daarover vandaag met andere wetenschappers een artikel in Science.
De Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana leidde tachtig jaar geleden uit de quantumtheorie af dat er een bijzonder deeltje kon bestaan dat zijn eigen antideeltje is. Wetenschappers uit de hele wereld waren er vervolgens jarenlang naar op zoek. De Nederlandse wetenschappers hebben het deeltje kunnen detecteren door in een laboratorium een opstelling te maken met extreem kleine nanodraadjes, supergeleidend materiaal en een sterk magneetveld.
http://www.youtube.com/watch?v=WMGgstseRzI&feature=player_embedded
In een artikel in NRC Handelsblad werd vorige maand op basis van de eerste onderzoeksresultaten al uitgelegd wat er zo bijzonder is aan het Majorana-deeltje:
"Majorana bouwde voort op de theorie van collega Paul Dirac. Die had de quantummechanica aangepast voor Einsteins relativiteitstheorie en was tot de conclusie gekomen dat er bij ieder deeltje een anti-deeltje hoort. Bij het elektron bijvoorbeeld, hoort het positron. Verder bleek dat deeltjes in te delen zijn in twee klassen: bosonen, zoals het foton of lichtdeeltje, en fermionen, zoals het elektron. In tegenstelling tot fermionen zijn bosonen hun eigen antideeltjes: het antideeltje van het foton is ook weer een foton. Uitzondering, liet Majorana zien, is een bepaald type fermion: het Majorana-fermion."
In de elementaire deeltjesfysica werd dit nooit aangetroffen, maar theoretici voorspelden dat het zou kunnen opduiken als zogeheten quasideeltje, schreef NRC:
"Sindsdien is de jacht geopend, ook omdat een Majorana-fermion nogal exotische quantummechanische eigenschappen heeft: als je er twee omwisselt, 'onthoudt' het paar of je dat met de klok mee of tegen de klok in gedaan hebt. Dat 'geheugen' maakt het deeltje geschikt voor het bouwen van een ‘topologische quantumcomputer’, waarin reeksen van Majorana-fermionen berekeningen uitvoeren in een soort balletje-balletje-spel op nanoschaal."
Microsoft financierde het onderzoek voor een deel, omdat wetenschappers het deeltje als een fundamentele bouwsteen voor een zogenoemde quantumcomputer zien. Dat is een type computer die veel krachtiger is dan de huidige supercomputer, maar nu alleen nog in theorie bestaat. Ook speelt het deeltje een mogelijk een rol in de kosmologie.