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Il fermione di Majorana è stato una particella sfuggente per decenni. Il fisico italiano Ettore Majorana ne predisse teoricamente l’esistenza nel 1937, e da allora molti ricercatori ne sono diventati ossessionati perché ha una caratteristica che lo rende unico: è sia una particella che la sua stessa antiparticella .

Quando una particella entra in contatto con la sua antiparticella, entrambe vengono distrutte in un processo che provoca il rilascio di una grande quantità di energia. Ciò potrebbe accadere, ad esempio, a un elettrone e un positrone, che è l’antiparticella dell’elettrone. Tuttavia, e questo è ciò che sorprende davvero, la particella Majorana gioca in un altro campionato .

Una caramella per l’informatica quantistica

Negli ultimi decenni i fisici delle particelle hanno acquisito una migliore conoscenza delle peculiarità delle particelle di Majorana. Sono infatti venuti alla luce diversi articoli scientifici, come quello pubblicato sulla rivista Science da un gruppo di ricercatori della Princeton University nel 2019, che propone metodi ingegnosi per caratterizzare, manipolare e preservare queste particelle.

Da un punto di vista teorico, le particelle di Majorana potrebbero essere coinvolte nella produzione di qubit di qualità superiore rispetto a quelli utilizzati negli attuali computer quantistici.

Ciò che li rende molto attraenti per il calcolo quantistico è che, quando compaiono, in teoria lo fanno in coppia e hanno una stabilità ragionevolmente alta, cosa che non è abbondante nel mondo delle particelle soggette alle leggi della meccanica quantistica.

I fisici presto si resero conto che il collegamento tra ciascuna coppia di particelle di Majorana poteva essere sfruttato per memorizzare informazioni quantistiche in due luoghi diversi.

Questa duplicazione, insieme alla relativa stabilità di queste particelle, suggerisce che potrebbero essere coinvolte nella produzione di qubit più stabili e meno inclini a disturbi esterni rispetto ai qubit usati nei computer quantistici odierni.