Fatto un ulteriore passo verso i computer quantistici

I computer quantistici avanzano a piccolissimi, ma inesorabili, passi. Ogni piccolo passo è vitale (e per noi interessante). Quello stavolta ci porta più vicini è l'aver identificato come distinguere tra stati di Majorana veri e "falsi" per mezzo di misure di supercorrente.

In particolare è un passo avanti nel campo dei superconduttori topologici e delle applicazioni degli stati di Majorana per computer quantistici (ne abbiamo parlato spesso). Il tutto grazie ad un gruppo di fisici dell'Università di Uppsala, in Svezia.

Gli stati di Majorana rappresentano stati a energia zero alle estremità dei superconduttori topologici. Stati importanti, quindi, in quanto gli stati a bassa energia sono particolarmente resistenti ai difetti. Sono più stabili. Gli stati di Majorana, poi, hanno proprietà che li rendono candidati al ruolo di qubit. Purtroppo non tutti gli stati ad energia zero hanno queste proprietà. Cioè non tutti gli stati ad energia zero sono di Majorana. E questo è un problema importante, che ha ostacolato il progresso sperimentale in questo campo di ricerca.

Una soluzione ci viene fornita dal gruppo di Annica Black-Schaffer. Hanno simulato l'intero sistema di una delle più comuni configurazioni sperimentali solitamente utilizzate nell'ingegneria dei superconduttori topologici e hanno osservato tutti i componenti. Studiando la supercorrente (la corrente nei superconduttori) tra due superconduttori, hanno scoperto che, in presenza di un campo magnetico, c'è un'inversione di segno nella supercorrente quando siamo davanti ad uno stato di Majorana "falso"; inversione di segno altrimenti non presente.

"Questo studio aiuta e motiva gli sperimentatori verso la corretta identificazione degli stati di Majorana utilizzando misure di supercorrente. Il nostro studio dimostra che dobbiamo realizzare modelli più precisi", dice Jorge Cayao, ricercatore post-doc all'Università di Uppsala.

La supercorrente sembrerebbe quindi essere un discriminante importante, che ci aiuta a capire quando siamo davanti ad un vero stato di Majorana. Uno strumento certamente potente e utile.