Le spectre de Majorana

Des quasi-particules exotiques découvertes dans des nanostructures supraconductrices pourraient servir à construire un ordinateur quantique

¹ Laboratoire Photonique, Électronique et Ingénierie Quantique (PHELIQS), Université Grenoble Alpes et CEA, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 9
² Laboratoire de Physique des Solides, CNRS, Univ. Paris-Sud, Univ. Paris-Saclay, Bât. 510, 91405 Orsay Cedex

^* manuel.houzet@cea.fr
^** julia.meyer@univ-grenoble-alpes.fr
^*** pascal.simon@u-psud.fr

Résumé

Pour paraphraser Karl Marx, « un spectre hante la physique : le spectre d’Ettore Majorana ». Près de 80 ans après sa disparition, les travaux du physicien italien continuent d’inspirer les chercheurs. Ainsi, dans son dernier article, Majorana prédit qu’une particule élémentaire dépourvue de charge électrique pourrait être sa propre antiparticule [1], en opposition avec la théorie de Dirac, pour laquelle une particule et son antiparticule sont distinctes.

Plusieurs groupes ont récemment annoncé la découverte de quasiparticules de Majorana dans des nanostructures supraconductrices. En plus d’être leur propre antiparticule, ces quasi-particules possèdent des propriétés exotiques qui sont d’un grand intérêt pour le développement d’un ordinateur quantique topologiquement protégé^a.