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Zweifel an Microsoft-Resultaten

Unordnung in sehr dünnen Nanodrähten kann zu Messergebnissen führen, die als Hinweise auf Majorana-Teilchen fehlinterpretiert werden könnten.
Unordnung in sehr dünnen Nanodrähten kann zu Messergebnissen führen, die als Hinweise auf Majorana-Teilchen fehlinterpretiert werden könnten. (Bild: Universität Basel, Departement Physik)

Im März 2022 veröffentlichte Microsoft Forschungsergebnisse über die Realisierung einer speziellen Art von Teilchen, mit denen man besonders robuste Quanten-Bits herstellen könnte. Forschende der Universität Basel ziehen nun jedoch die Resultate zu diesen sogenannten Majorana-Teilchen in Zweifel: Durch Berechnungen zeigen sie, dass sich die Ergebnisse auch anders erklären lassen.

26. Mai 2023 | Oliver Morsch

Unordnung in sehr dünnen Nanodrähten kann zu Messergebnissen führen, die als Hinweise auf Majorana-Teilchen fehlinterpretiert werden könnten.
Unordnung in sehr dünnen Nanodrähten kann zu Messergebnissen führen, die als Hinweise auf Majorana-Teilchen fehlinterpretiert werden könnten. (Bild: Universität Basel, Departement Physik)

Im Jahr 1938 verschwand ein Genie plötzlich spurlos: Nach dem Kauf eines Fährtickets Palermo-Neapel blieb der junge italienische Physiker Ettore Majorana wie vom Erdboden verschluckt. Wenige Monate zuvor hatte er noch eine höchst seltsame Art von Teilchen postuliert. Diese Teilchen sollten ihr eigenes Antiteilchen sein und keine elektrische Ladung haben.

Seit einigen Jahren interessieren sich Physikerinnen und Physiker wieder verstärkt für die mysteriösen Partikel, die den Namen ihres verschollenen Erfinders tragen (dessen Verschwinden bis heute ungeklärt ist). Denn die Teilchen könnten möglicherweise als besonders robustes Quanten-Bit in Quantencomputern dienen.

Das grösste Hindernis beim Bau solcher Computer, die unglaubliche Rechenleistungen versprechen, ist die Dekohärenz – die Tatsache also, dass Störungen aus der Umwelt die empfindlichen Quantenzustände, mit denen Quantencomputer rechnen, in kürzester Zeit zerstören. Könnte man allerdings Majorana-Teilchen als Quanten-Bits einsetzen, so liesse sich dieses Problem auf einen Schlag lösen, da sie aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eine eingebaute Immunität gegen Dekohärenz besitzen.

Gedämpfte Hoffnung

Forschende der Universität Basel haben nun mit einer im Fachjournal «Physical Review Letters» erschienenen Arbeit die Hoffnung gedämpft, schon bald mit Majorana-Teilchen rechnen zu können. Das Team um Prof. Dr. Jelena Klinovaja zeigt, dass die im März 2022 von Microsoft veröffentlichte Resultate, nach denen in den Labors des Computerkonzerns experimentell Majorana-Teilchen nachgewiesen wurden, wahrscheinlich doch nicht ganz stichhaltig sind.

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