Un estudio clave que afirma proporcionar evidencia de cuasipartículas de Majorana ha recibido una extensa corrección cinco años después de su publicación en la revista Ciencia. Dos investigadores que marcaron el documento como problemático dicen que la corrección no es suficiente, lo que desencadena la última disputa en un campo obstinado por la controversia.
Durante décadas, los físicos se han visto obligados por la idea de que los electrones Ultracold en dispositivos microscópicos podrían comportarse colectivamente para formar cuasipartículas resistentes al ruido, tanto las perturbaciones ambientales como el empuje atómico inherente que afecta a todos los sistemas cuánticos. La resiliencia de estas Majoranas podría convertirlos en candidatos ideales para formar qubits, las unidades informativas en computadoras cuánticas que son análogas a los bits en máquinas clásicas. Los estudios para demostrar que su existencia se ha quedado corto, aunque las recientes reclamos en negrita del gigante tecnológico Microsoft han Dibujado considerable escrutinio.
En septiembre de 2018, un equipo dirigido por Charlie Marcus, físico de la Universidad de Copenhague, que también trabajaba para Microsoft en ese momento, Publicó un manuscrito en el servidor de preimpresión ARXIV Eso describió un enfoque nuevo para generar Majoranas. Los investigadores hicieron nanocables de arsenuro de indio rodeado por una cáscara de aluminio. Aplicando un pequeño campo magnético, luego midieron señales eléctricas “consistentes” con pares de Majoranas, una en cada extremo de cada cable. Un año y medio después, incluyeron simulaciones teóricas para justificar sus resultados, y el estudio se publicó en Ciencia.
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Dos físicos, Sergey Frolov, en la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, y Vincent Mourik, ahora en el Centro de Investigación Jülich en Alemania, plantearon preguntas sobre la validez de los datos, y en julio de 2021, Ciencia aplicó una expresión editorial de preocupación al periódico para advertir a los lectores de posibles problemas. Ahora, Ciencia está levantando esa advertencia, y los autores están emitiendo una corrección de 20 páginas al material complementario del artículo. La noticia de la corrección fue Informado por primera vez el 31 de julio por el sitio de noticias tecnológicas The Register.
Los autores dicen que se sienten aliviados por el resultado. “Realmente no está corrigiendo ningún error”, dice el coautor Saulius Vaitiek & Edot; Nas, físico de la Universidad de Copenhague. “Estamos resumiendo y proporcionando información adicional”. Frolov, por otro lado, argumenta que los datos en el documento no dan una imagen completa del comportamiento de electrones en los dispositivos del equipo y requieren retracción. “No confío en estos datos”, dice.
Jake Yeston, editor de Ciencia La OMS supervisa las presentaciones de ciencias físicas, dice que el Journal decidió no retractarse del documento porque no había una “visión clara y fundada a la comunidad de que obviamente está mal”. Pero, dice Yeston, la falta de información en el documento original era un problema, y ahora se ha solucionado. “No debería ser que un lector que quiera saber cuál era su protocolo tiene que ir a su laboratorio y hablar con usted”, dice. “Eso debería estar en el papel”.
Cuestionando los datos
Hace trece años, Frolov y Mourik eran autores en un estudio diferente en Ciencia Eso informó evidencia de Majoranas. Pero la emoción en torno al resultado se desvaneció después de que los investigadores descubrieron que otros fenómenos mundanos podían imitar las cuasipartículas.
Cuando el manuscrito del equipo de Copenhague se publicó en ARXIV en 2018, Frolov y Mourik eran dudosos, por lo que solicitaron ver todos los datos. Correos electrónicos revisados por Naturaleza Muestre que el Grupo Copenhague publicó más datos en noviembre de 2020. El par de críticos analizó la información proporcionada y concluyó que los datos estaban incompletos y contradecían las afirmaciones centrales del estudio. Sin embargo, una investigación interna del Instituto de Física de la Universidad encontró “sin problemas con el documento”, y que el equipo de Copenhague había entregado todos sus datos. Insatisfecho, editores en Ciencia Aplicó una expresión de preocupación al documento, y en octubre de 2021, Yeston presentó una queja ante la Universidad para solicitar una “investigación independiente e transparente por parte de expertos”.
En junio de 2022, la Universidad reunió un panel de físicos independientes para emprender el esfuerzo: Sophie Guyron, en la Universidad de París-Saclay; Allan MacDonald, en la Universidad de Texas en Austin; y Pertti Hakonen, en la Universidad de Aalto en Finlandia. Viajaron a Copenhague, realizaron entrevistas y examinaron datos de 60 dispositivos microscópicos (el documento original incluía datos de 4). Su investigación de un año no encontró mala conducta, pero declaró que la selección de datos del equipo condujo a “conclusiones que no capturaron adecuadamente la variabilidad de los resultados”. Sin embargo, los datos excluidos no socavaron las principales conclusiones del documento, dijeron.
Un punto de conflicto para Frolov y Mourik sigue siendo la elección del equipo de Copenhague de ‘régimen de túneles’, el rango de bajas conductividades eléctricas sobre las cuales se escanearon los dispositivos. Los investigadores de Copenhague dijeron que vieron signos de Majoranas que persistieron “en todo” su régimen de túnel elegido. Pero Frolov y Mourik dijeron que los datos adicionales que recibieron mostraron que el régimen de túneles era mucho más amplio y que los signos reveladores de Majorana se limitaron a la ventana de túnel más pequeña.
Marcus responde que su equipo primero eligió un régimen de túneles estrecho para evitar el ruido, luego buscó signos de Majoranas. El panel de investigación acordó que los criterios para un régimen de túneles tenían “sentido físico”, pero dijo que incluir todos los voltajes habría “dado una imagen más clara y más fiel del comportamiento complejo”. La corrección incluye una larga descripción del régimen de túneles. “Solo tienen que ser transparentes”, dice Guyron.
MacDonald está de acuerdo y espera que la corrección conduzca a mejores estándares para la disponibilidad de datos.
Todavía buscando
Ningún grupo ha replicado los resultados del equipo de Copenhague, aunque los investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) en Klosterneuburg han estudiado nanocables similares. En artículos publicados en Ciencia y NaturalezaDescribieron encontrar cuasipartículas con señales eléctricas que se asemejan a las de Majoranas; Sin embargo, al final, se descubrió que las partículas eran mundanas y carecen de la resistencia deseada al ruido. (NaturalezaEl equipo de noticias es independiente de su equipo de revista).
Marcus sostiene que el estudio ISTA no fue una replicación idéntica del estudio de Copenhague, porque, por ejemplo, se basó en un químico diferente para preparar los nanocables. Él dice que su equipo estaría feliz de proporcionar cables para que otro grupo intente una replicación, pero hasta ahora no ha habido tomadores.
Gran parte de la incertidumbre en torno al trabajo del Grupo Copenhague proviene del desordenado mundo físico subyacente: el desorden incluso de la imperfección más pequeña puede destruir los delicados estados cuánticos y hacer que la selección de datos sea desafiante. “En la actualidad, este es un hecho de la vida para todas las búsquedas experimentales de partículas de Majorana”, escribió el panel independiente en su informe. “Es importante que los autores se protejan contra el sesgo de confirmación”.
Muchos investigadores, con la excepción de algunos en Microsoft, han respondido a esto al pasar de las búsquedas de Majoranas de buena fe para buscar fenómenos que sean menos exóticos y más estables. Marcus cree que su enfoque es mejor que las alternativas, pero incluso él reconoce la situación: “Sería perfectamente realista concluir en base a todo el trabajo que las personas han hecho que a pesar de que esto es una física hermosa y completamente correcta, en lo que a mí respecta, realmente no refleja un camino hacia adelante en el diseño de computadoras cuantitales, porque es demasiado frágil”.
Este artículo se reproduce con permiso y fue Primero publicado el 14 de agosto de 2025.