Elementair deeltje ontdekt in Delft

Nederlandse wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd een Majorana-deeltje waar te nemen. Het bestaan van het elementaire deeltje werd in de jaren dertig al voorspeld door de Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana, maar tot nu toe was niemand erin geslaagd het te detecteren.

Het werk wordt vandaag gepubliceerd in het vakblad Science. De TU Delft noemt het "een heel nieuw en onbekend hoofdstuk van de fundamentele natuurkunde".

"Vrijwel alle theoretische deeltjes die de kwantumleer voorspelt zijn de afgelopen decennia gevonden", zegt onderzoeker Leo Kouwenhoven. "Onder de paar uitzonderingen zijn het bekende Higgsboson en het raadselachtige Majorana-deeltje."

Nanodraad

Al sinds de jaren zeventig werd met deeltjesversnellers gezocht naar het Majorana-deeltje. Daarbij werden deeltjes tegen elkaar aangeschoten in de hoop dat het missende deeltje verscheen. Maar zelfs de nieuwe Large Hadron Collider bleek niet nauwkeurig genoeg om het deeltje te vinden. Daarom werd er in Delft een nieuwe methode geprobeerd.

Op een chip werd een magnetisch veld opgewekt bij een extreem dunne nanodraad van een supergeleidend metaal. Door de temperatuur te verlagen tot vlak boven het absolute nulpunt, werd het mogelijk het deeltje waar te nemen. "De metingen zijn niet anders te verklaren dan door de aanwezigheid van een paar Majorana's", verzekert Kouwenhoven.

Donkere materie

Volgens de onderzoekers zou de ontdekking kunnen bijdragen aan supersnelle kwantumcomputers, omdat het Majorana-deeltje bijzonder stabiel is en nauwelijks gevoelig voor invloeden van buitenaf. Dit soort computers zou vele malen sneller zijn dan de bestaande versies. Microsoft droeg een miljoen dollar bij aan het onderzoek.

Ook zouden Majorana's het raadsel van de donkere materie in het universum kunnen oplossen. Kosmologen speculeren dat het mysterieuze deeltje in ons heelal bestaat uit Majorana-deeltjes.