Definitief bewijs Majorana-deeltje blijft uit

Vier jaar geleden was de ontdekking in Delft van een wonderlijk nieuw deeltje op een ijskoude chip wereldnieuws. Maar waterdicht bewijs vinden dat het een Majorana is, blijkt een bezoeking.

Leo Kouwenhoven van de TU Delft in 2012, daarachter Kun Zuo (l) en Vincent Mourik. Beeld Sam Rentmeester

Delftse onderzoekers worstelen al vier jaar met het definitieve bewijs voor hun spectaculaire vondst, in 2012, van het Majoranadeeltje en dreigen nu door een Deense concurrent te worden gepasseerd. Volgens de geruchtenmachine in de vastestoffysica publiceert een groep van het Niels Bohr instituut in Kopenhagen dat bewijs binnenkort wel, in Science of Nature.

Dat zou een bittere pil zijn, zegt de Delftse fysicus ir. Kun Zuo van de groep van prof. Leo Kouwenhoven. 'We hebben vier jaar lang gewerkt aan het wegwerken van twijfels aan die vondst en heel mooie nieuwe data. Alleen hebben we die nog niet gepubliceerd.'

Anderzijds, zegt hij ook, zou een bewijs elders ook aantonen dat ze in 2012 geen spoken hebben gezien. Vrijdag promoveert de Chinese onderzoeker Zuo op de Delftse speurtocht van vier jaar naar waterdicht bewijs voor het bestaan van het bijzondere deeltje.

'Het voelde vreemd'

Bijzonder is ook dat hij zijn proefschrift samen schreef met een tweede promovendus uit Kouwenhovens groep: ir. Vincent Mourik, die ook vrijdag promoveert en tegenwoordig in Sydney werkt als post-doc. 'Vincent en ik hebben dit werk intensief samen gedaan, het voelde vreemd om elk apart artikelen te gaan zitten schrijven', zegt Zuo.

In 2012 was de vondst van het Majoranadeeltje in Delft wereldwijd groot nieuws. Een dergelijk deeltje was al in 1937 voorspeld door theoretisch fysicus Ettore Majorana, maar nooit ontdekt. Een Majoranadeeltje is een deeltje dat zijn eigen antideeltje is: bij een ontmoeting vernietigen ze elkaar en blijft alleen energie over. Normaal hebben deeltjes en antideeltjes tegengestelde elektrische lading, maar Majorana's deeltje is ongeladen. Dat is uniek.

De Delftse onderzoekers ontdekten zo'n deeltje in puntcontacten van een tin-antimoon nanodraadje met een supergeleider, allemaal bij temperaturen ver onder nul. Het blad Science publiceerde de resultaten, die als een schokgolf door de natuurkunde gingen. De Majoranadeeltjes zouden bijvoorbeeld geschikt kunnen zijn voor stabiele quantumcomputers, waarin ruimtelijke verbanden tussen bits een rol spelen. Kouwenhoven werd de jaren erna al genoemd voor een Nobelprijs.

Het gevonden deeltje

Bij de bekendmaking in 2012 hield Kouwenhoven nog een slag om de arm. Het gevonden deeltje, zei hij, loopt en kwaakt als een eend, maar nog harder bewijs dat het een eend is, noemde hij wenselijk. Kouwenhovens promovendi Zuo en Mourik, destijds vooral op de achtergrond zichtbaar in alle publiciteit, gingen jarenlang na of andere verklaringen voor de gevonden verschijnselen hout sneden. 'Dat is voor 80 of 90 procent gelukt', zegt Zuo.

Volgens onbevestigde berichten heeft de Deense nanofysicus Charles 'Charlie' Marcus in Kopenhagen, een goede bekende van de Delftse groep en een persoonlijke vriend van Kouwenhoven, met eigen experimenten wel de laatste twijfels over het bestaan van de Majorana's in koude nanodraden/supergeleiders kunnen wegnemen. 'Als dat zo is, ben ik behoorlijk jaloers', zegt Zuo, die inmiddels de fysicaresearch verlaten heeft en een baan heeft bij een hightech spin-off van de TU Delft.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden