في قلب الموصل الفائق، تندمج الإلكترونات لتكوين أزواج كوبر وتتحرك دون مقاومة. ولكن إذا نشأت دوامة في هذا النظام المثالي — وهي منطقة صغيرة تختفي فيها الموصلية الفائقة — تظهر هناك إثارات خاصة: شبه جسيمات بوغوليوبوف. لفترة طويلة، اعتُبرت مرشحة لتكون فرميونات ماجورانا، وهي جسيمات تعتبر جسيمات مضادة لنفسها. لو كان الأمر كذلك، لكان بإمكاننا، عن طريق نسج الدوامات، إجراء حسابات كمومية محمية من الأخطاء بواسطة الطوبولوجيا نفسها.
العمل الجديد يدمر هذا الأمل. استخدم المؤلفون شكلية الجسيمات الذاتية — تحويلًا وحدويًا يقطر الهاميلتوني بدقة، مع الحفاظ على عدد الجسيمات في كل خطوة. على عكس النهج القياسي، حيث تُدخل شبه الجسيمات عبر متوسط حقل تقريبي ويُكسر عدد الجسيمات، هنا يبقى كل جسيم كاملًا. اتضح أن مثل هذه الجسيمات الذاتية تزيد دائمًا عدد الجسيمات بمقدار واحد بالضبط ولا يمكن أن تكون ذاتية الترافق، أي ماجورانية. ببساطة، شبه الجسيم هو إلكترون مكتسٍ لا يمكنه التخلص من شحنته.
هذا الاكتشاف يوجه ضربة لفكرة النسج غير الأبلي نفسها. إذا كانت شبه الجسيمات تحمل شحنة كاملة، فإن إحصائياتها تظل أبيلية — تبادل الجسيمات لا يغير الحالة الكمومية بالطريقة المطلوبة. بُعد الفضاء الجزئي المنحل لـ M من شبه الجسيمات على L من الدوامات يساوي $C_L^M$، وليس $2^{L/2}$ كما كان مفترضًا سابقًا. الكمبيوتر الكمومي المبني على مثل هذه الأنماط الصفرية لن يعمل ببساطة.
ما التالي؟ ربما تتحول الجهود نحو كسر صريح لحفظ عدد الجسيمات — على سبيل المثال، عبر اقتران قوي بالبيئة أو ضخ تذبذبات الشحنة. أو ربما يتجه العلماء إلى منصات أخرى لأيونات غير أبيلية لا تعتمد على أنماط بوغوليوبوف الصفرية. في أي حال، يذكرنا هذا العمل بأنه لا يمكن تجاهل التناظرات الأساسية، حتى عندما تعيق فكرة جميلة.
سُميت شبه جسيمات بوغوليوبوف على اسم نيكولاي بوغوليوبوف، الذي قدمها في عام 1958 لوصف الموصلية الفائقة، لكن النهج نفسه مع كسر عدد الجسيمات أثار جدلًا حتى لدى ليف لانداو.
فكرة استخدام فرميونات ماجورانا في الحوسبة الكمومية تم تناولها في رواية غريغ إيغان «سلم شيلد»، حيث تعمل الحالات الطوبولوجية كحاملات للمعلومات الكمومية.