Авторы строго доказали, что в системах с сохраняющимся числом частиц квазичастицы имеют те же заряд и массу, что и обычные частицы. Поэтому нулевые моды Боголюбова (возбуждения в сверхпроводниках) не могут быть собственными античастицами и не годятся для квантовых операций сплетания. Это ставит под вопрос многолетние усилия по созданию квантового компьютера на майорановских модах. Кроме того, работа показывает, как трудно получить нужные квантовые состояния медленными внешними полями. Вывод: пора вернуться к разработке теории сверхпроводимости без искусственного нарушения симметрии числа частиц.
Физики давно искали частицы, которые являются собственными античастицами — майорановские фермионы. Они должны были стать идеальными «зеркальными двойниками», неуязвимыми для помех. Такие состояния подозревали в сверхпроводниках — материалах, где ток течёт без сопротивления. Считалось, что «плетение» их траекторий защитит квантовый компьютер от ошибок.
Однако строгое доказательство разбивает это зеркало. В системе с постоянным числом частиц любое возбуждение несёт тот же заряд, что и обычные электроны. Эти состояния — не загадочные двойники, а всё те же электронные сгустки. Даже теория сверхпроводимости Бардина, Купера и Шриффера изначально строилась на парах, а не на одиноких «близнецах».
Теперь под вопросом не только квантовые вычисления, но и сама полнота теории сверхпроводимости. Возможно, придётся искать новый подход, который не нарушал бы закон сохранения числа частиц. Это важно и для понимания сверхпроводимости внутри нейтронных звёзд. А попытки создать майорановские моды нагревом или магнитным полем сродни надежде собрать мозаику, тряся коробку — хаос разрушает хрупкий порядок.
🎯 Идея использовать майорановские моды для квантовых вычислений принадлежит [scientist:Alexei Kitaev]Алексею Китаеву[/scientist] (2001 г.). Он показал, как их «плетение» могло бы работать как логические операции.