فیزیک‌دان‌ها پس از سال‌ها تلاش توانسته‌اند نشانه‌هایی روشن از وجود فرمیون‌های مایورانا را در یک دست‌گاه چندگانه‌ی نیمه‌رسانا/ابررسانا بیابند.

فیزیک‌دان‌های ذرات بیش از ۷۰ سال است که به دنبال یک ذره‌ی پیش‌نهادی‌اند که فرمیون مایورانا خوانده شده که پادذره‌ی خود است. سال گذشته، فیزیک‌دان‌های ماده‌ی چگال یک حالت مایورانا مانند در ابزارهای ابررسانا گزارش کردند؛ اما هم‌چنان این تفسیر مورد پرسش است. در یک آزمایش جدید با ابزارهایی همانند، نشانه‌هایی از مایورانا دیده شده‌است. شاید یافته‌هایی که در Physical Review Letters آمده‌اند، نخستین نشانه‌های «فنا» میان جفت‌مایوراناها باشند.

                                      A. Finck et al., Phys. Rev. Lett. 2013

در سال ۱۹۳۷ پیش‌نهاد شد که فرمیون‌های مایورانا جدای فرمیون‌های آشناتر مانند الکترون‌ها و پروتون‌ها هستند؛ به دست خودشان نابود می‌شوند. هم‌چنان مدرکی بر وجود ذرات بنیادی مایورانا نداریم اما در کاری جدید، در یک ابزار چندگانه‌ی نیمه‌رسانا/ابررسانا، حالت‌هایی تجمعی پیدا شده‌اند که مانند فرمیون‌های مایورانا رفتار می‌کنند. بخشی از توجه به این شبه‌ذره به خاطر آن است که می‌توان آن را به عنوان بیت‌های کوانتومی که کم‌تر به اثرهای محیط حساس‌اند، به کار بست.

آرون فینک و هم‌کاران در دانش‌‌گاه Illinois ، درUrbana-Champaign، یک سامانه‌ی جدید را که در آن ایندیوم‌ارسنید ِ نیمه‌رسانا به دو سر ابررسانا می‌رسد، به کار بسته‌اند. مدل‌های نظری پیش‌بینی می‌کنند که با روشن شدن میدان مغناطیسی قوی، دو شبه‌ذره‌ی مایورانا در دو سر نانوسیم ظاهر می‌شوند. این گروه نشانه‌ای را که بدان چشم داشتند، دیدند –یک قله‌ی رسانش در نانوسیم با ولتاژ صفر. با تغییر میدان مغناطیسی و پتانسیل شیمیایی الکترون، نابودی و باز تولید این قله‌ها دیده شده‌است. هرچند این قله‌ها می‌توانند به خاطر اثر پراکنده‌گی الکترون باشد، نویسنده نشان داده‌است که داده‌های آن‌ها با تابع‌موج‌های دو شبه‌ذره‌ی مایورانا که در یک نانوسیم به سوی یک‌دیگر گسترش می‌یابند، و انتقال‌شان به یک حالت‌تجمعی آشناتر (یا نابودی‌) سازگار است.

 منبع:

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.110.126406

مرجع:

 Anomalous Modulation of a Zero-Bias Peak in a Hybrid Nanowire-Superconductor Device

Phys. Rev. Lett. 110, 126406, 2013