Onderzoekers van QuTech en Microsoft melden dat ze niet met zekerheid kunnen zeggen of ze daadwerkelijk Majorana's hebben waargenomen. Het eerdere onderzoek uit 2018 wordt ingetrokken. Hiermee lijkt een quantumcomputer op basis van Majorana's een stuk verder weg.
In een nieuwe publicatie laten de wetenschappers weten dat meerdere issues bij hen onder de aandacht zijn gebracht. Op basis daarvan hebben ze de dataset uit het eerdere onderzoek en de technische details van de experimentele opstelling opnieuw tegen het licht gehouden. "Tijdens dit proces kwamen er discrepanties ten aanzien van de originele publicatie naar boven, wat heeft geleid tot de conclusie dat we niet langer kunnen spreken van een robuuste signaalanalyse, leidend tot een volledige terugtrekking van de oorspronkelijke publicatie", schrijven de wetenschappers.
In mei vorig jaar schreef Delta, het digitale journalistieke platform van de TU Delft, al over de twijfels die er zouden zijn bij de claim uit 2018 dat er definitief bewijs zou zijn dat het Majorana-quasideeltje bestaat, en dat dat dus het pad zou kunnen effenen naar quantumbits op basis van deze deeltjes. De onderzoekers publiceerden in april 2020 al een onderzoek waarin ze zelf al hun twijfels uitten. In feite vormde de publicatie uit april vorig jaar een toevoeging aan het eerdere onderzoek van 2018, waarin de wetenschappers spraken over 'potentiële problemen met de manier waarop de ruwe data zijn verwerkt' en dat dat 'invloed zal hebben op de conclusies die op betrouwbare wijze getrokken kunnen worden'. Lezers werden gewaarschuwd de resultaten uit 2018 niet te gebruiken.
Hiermee lijkt een quantumcomputer op basis van deze deeltjes een stuk verder weg te zijn. Christian Schönenberger, een hoogleraar quantumfysica aan de universiteit van Basel die niet betrokken was bij het onderzoek, zegt tegen de Volkskrant dat een belangrijke basis nu is weggevallen. Hij vraagt zich af of het ooit zal lukken om te komen tot een quantumcomputer met qubits op basis van Majorana's. Schönenberger stelt dat de onderzoekers wellicht destijds al eerder hun twijfels hadden moeten hebben, maar volgens hem had iedereen hooggespannen verwachtingen na de aanwijzingen uit 2012 dat Majorana’s mogelijk gezien waren.
Tegen de krant zegt Piet Brouwer, hoogleraar quantumfysica aan de Freie Universität Berlin en ook niet betrokken bij het Delftse onderzoek, dat het onderzoeksveld als collectief achteraf gezien 'wellicht wat te enthousiast was'. "Het is goed dat de onderzoeksgroep zelf nu de nieuwe conclusies naar buiten brengt. Het is een vorm van voortschrijdend inzicht, dat hoort bij het wetenschappelijke proces", zegt hij.
De publicatie uit 2018 vindt zijn basis in experimenten met chips met daarop een raster van een soort nanohashtags van halfgeleidende, schuin over elkaar gelegde nanodraden met een supergeleidende laag, en twee veronderstelde Majorana's in superpositie aan de uiteinden. Bij bepaalde elektrische en magnetische velden namen de onderzoekers zerobiaspieken waar, het kenmerk voor de aanwezigheid van Majorana's. Zerobiaspieken zijn pieken die niet door een ander natuurkundig proces verklaard kunnen worden. De hoogte van deze piek was exact zoals de theorie had voorspeld, wat een belangrijke aanwijzing was het daadwerkelijk om een Majorana gaat, schreven de onderzoekers in 2018.
In de nieuwe publicatie stellen de wetenschappers dat deze signaalpieken weliswaar op Majorana's kunnen duiden, maar voor hetzelfde geld kunnen de signalen ook een andere basis hebben. "Het problematische is dat je met de gebruikte testopstelling niet kunt onderscheiden of je een echt Majorana meet of een soort nep-majorana", zegt Schönenberger tegen de Volkskrant. Volgens de wetenschappers zelf kan het bijvoorbeeld ook gewoon gaan om meetruis.
Leo Kouwenhoven, een van de voornaamste quantumonderzoekers van het onderzoek en werkzaam bij Microsoft, zegt tegen de Volkskrant dat hij pas wil reageren als de nieuwe publicatie ook daadwerkelijk is verschenen in een wetenschappelijk tijdschrift. Dan zal het ook door collega-wetenschappers worden beoordeeld.
De onzekerheid over de Majorana-waarneming is niet alleen een tegenslag voor QuTech, maar ook voor Microsoft. Dat bedrijf had hoge verwachtingen van het gebruik van Majorana's als qubits, vanwege de potentiële robuustheid en daarmee schaalbaarheid van een quantumcomputer met die qubits. In 2017 sprak Kouwenhoven tijdens Microsofts Ignite-evenement met ceo Satya Nadella over het gebruik van majorana's voor quantumcomputers.