Se presenta una prueba rigurosa de que en hamiltonianos que conservan el número de partículas, las cuasipartículas de una partícula siempre poseen carga cuantizada y masa inercial idénticas a los parámetros de las partículas originales. De ello se deduce que los modos cero de Bogoliubov en vórtices o en los bordes de superconductores no pueden ser sus propias antipartículas capaces de entrelazar información cuántica. Por consiguiente, el enfoque que se está desarrollando activamente para la computación cuántica basada en modos cero de Majorana requiere una revisión profunda. Además, se revelan dificultades conceptuales para preparar y controlar estados cuánticos entrelazados mediante termalización física o campos externos lentos. Estos resultados fundamentales deberían reavivar la búsqueda de una teoría de la superconductividad y la superfluidez que conserve el número de partículas, sin la violación ficticia de la simetría global U(1).
Los físicos han buscado por mucho tiempo partículas que sean sus propias antipartículas — los fermiones de Majorana. Estas debían ser «espejos gemelos» ideales, inmunes a las interferencias. Se sospechaba de tales estados en los superconductores, materiales donde la corriente fluye sin resistencia. Se creía que «trenzar» sus trayectorias protegería a la computadora cuántica de errores.
Sin embargo, una prueba rigurosa rompe ese espejo. En un sistema con número constante de partículas, cualquier excitación lleva la misma carga que los electrones ordinarios. Estos estados no son misteriosos gemelos, sino los mismos cúmulos de electrones. Incluso la teoría de la superconductividad de Bardeen, Cooper y Schrieffer se construyó originalmente sobre pares, no sobre «gemelos» solitarios.
Ahora no solo está en duda la computación cuántica, sino también la completitud de la teoría de la superconductividad. Quizá haya que buscar un nuevo enfoque que no viole la ley de conservación del número de partículas. Esto es importante también para entender la superconductividad en el interior de las estrellas de neutrones. Y los intentos de crear modos de Majorana mediante calentamiento o campo magnético son como esperar armar un mosaico agitando la caja: el caos destruye el frágil orden.
🎯 La idea de usar modos de Majorana para la computación cuántica pertenece a [scientist:Alexei Kitaev]Alexei Kitaev[/scientist] (2001). Él mostró cómo su «trenzado» podría funcionar como operaciones lógicas.