En el corazón de un superconductor, los electrones se fusionan en pares de Cooper y se mueven sin resistencia. Pero si en ese orden perfecto surge un vórtice, una diminuta región donde la superconductividad desaparece, aparecen allí excitaciones especiales: las cuasipartículas de Bogoliubov. Durante mucho tiempo se las consideró candidatas a fermiones de Majorana, partículas que son sus propias antipartículas. Si así fuera, trenzando los vórtices se podrían realizar cálculos cuánticos protegidos de errores por la propia topología del sistema.
El nuevo trabajo destruye esta esperanza. Los autores utilizaron el formalismo de partículas propias, una transformación unitaria que diagonaliza exactamente el hamiltoniano conservando el número de partículas en cada paso. A diferencia del enfoque estándar, donde las cuasipartículas se introducen mediante un campo medio aproximado y el número de partículas se rompe, aquí cada partícula permanece entera. Resulta que tales partículas propias siempre aumentan el número de partículas exactamente en uno y no pueden ser autoadjuntas, es decir, majoranas. En términos simples, una cuasipartícula es un electrón vestido que no puede desprenderse de su carga.
Este descubrimiento golpea la idea misma del trenzado no abeliano. Si las cuasipartículas portan carga entera, su estadística permanece abeliana: el intercambio de partículas no cambia el estado cuántico de la manera deseada. La dimensión del subespacio degenerado para M cuasipartículas en L vórtices es $C_L^M$, no $2^{L/2}$ como se suponía antes. Una computadora cuántica construida sobre tales modos cero simplemente no funcionará.
¿Qué sigue? Quizás los esfuerzos se desplacen hacia la ruptura explícita de la conservación del número de partículas, por ejemplo mediante un fuerte acoplamiento con el entorno o la inyección de fluctuaciones de carga. O los científicos recurrirán a otras plataformas para aniones no abelianos que no dependan de los modos cero de Bogoliubov. En cualquier caso, este trabajo recuerda que las simetrías fundamentales no pueden ignorarse, incluso cuando estorban una idea hermosa.
Las cuasipartículas de Bogoliubov llevan el nombre de Nikolái Bogoliubov, quien las introdujo en 1958 para describir la superconductividad, pero el propio enfoque de romper el número de partículas ya suscitaba controversia en tiempos de Lev Landau.
La idea de utilizar fermiones de Majorana para la computación cuántica se explora en la novela de Greg Egan «La escalera de Schild», donde los estados topológicos sirven como portadores de información cuántica.