Le piège de l'énergie nulle express

Original: "Distinguishing Majorana zero modes from trivial defect states on the surface of the iron-based superconductor Fe(Te,Se)"
arXiv:2606.17499 · 2026-06-16 · CC BY 4.0 · 2 min
Sur un supraconducteur, on a trouvé des états qui se font passer pour des particules destinées à l'ordinateur quantique.

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Vous cherchez une pièce silencieuse pour une conversation importante. Vous entrez dans une salle et vous entendez le silence. Mais en y regardant de plus près, vous découvrez que dans un coin, la ventilation est simplement cassée, et dans un autre, il y a un trou dans le sol qui absorbe le son. C'est à peu près ainsi que les physiciens traquent les modes zéro de Majorana, des excitations particulières dans les supraconducteurs qui pourraient devenir les cellules idéales pour le calcul quantique. Ils sont insensibles aux perturbations, comme une conversation dans une pièce parfaitement isolée.

Dans ce nouveau travail, les chercheurs ont étudié la surface d'un supraconducteur à base de fer, Fe(Te,Se). À l'aide d'un microscope à effet tunnel sensible au spin de l'électron, ils ont trouvé des états d'énergie quasi nulle sur des marches et des défauts linéaires. Ces états ressemblaient trait pour trait aux modes zéro de Majorana. Mais ils se sont révélés être un « silence dû à une panne » : des états topologiquement triviaux de Yu-Shiba-Rusinov, qui proviennent d'impuretés.

La microscopie à polarisation de spin agit comme un filtre qui sépare le vrai signal du bruit de fond des défauts.

Même dans des zones sans défauts visibles, on a trouvé des états liés d'énergie nulle. L'analyse combinée, dans l'espace et dans le champ magnétique, a montré qu'ils n'ont rien à voir avec les fermions de Majorana. C'est comme trouver une pièce parfaitement silencieuse, mais comprendre que le silence vient du vide environnant, et non d'une bonne isolation acoustique. Ce travail rappelle que sans mesures de spin, la course à l'ordinateur quantique risque de se heurter à un mirage.

Les modes zéro de Majorana doivent leur nom au physicien italien Ettore Majorana, qui a prédit des particules étant leurs propres antiparticules et a mystérieusement disparu en 1938.

Scientifiques
Albert Einstein
Notions
supraconductivité topologique modes de Majorana surface de Fermi états de surface topologiques