Het bestaan van majoranadeeltjes is toch niet aangetoond. Delftse onderzoekers trekken hun Nature-publicatie uit 2018 terug, omdat het bewijs voor de gedroomde bouwsteen van de quantumcomputer verre van waterdicht blijkt.

In 2012 vonden Leo Kouwenhoven en zijn team van het Delftse instituut QuTech de eerste tekenen van majoranadeeltjes. Het gaat hier niet om een daadwerkelijk elementair deeltje, maar om een zogeheten quasideeltje: een bepaald verschijnsel in een materiaal dat ervoor zorgt dat het materiaal zich als een deeltje gedraagt.

Majorana-quasideeltjes zijn niet bijster gevoelig voor verstoringen. Daarom lijken ze de perfecte bouwstenen voor de quantumcomputer: de gedroomde razendsnelle computer van de toekomst. De vondst van de deeltjes leek daarom een spectaculaire doorbraak.

Op jacht naar geluk
LEES OOK
Op jacht naar geluk

Destijds hielden de onderzoekers wel nog een kleine slag om de arm: de metingen konden ook op andere manieren verklaard worden. In 2018 waren de Delftenaren er na vervolgonderzoek echter vrijwel van overtuigd dat ze majoranadeeltjes hadden gevonden. Deze conclusie werd gepubliceerd in Nature.

Tunnelvisie

In 2020 plaatste Nature echter een editorial expression of concern over het artikel. Het Delftse team had zelf problemen gemeld met betrekking tot de analyse van de metingen.

Nu blijken die zorgen meer dan gegrond. De onderzoeksgroep trekt de publicatie uit 2018 terug en heeft een vervangend artikel geplaatst op de voorpublicatiesite Arxiv. Een integriteitscommissie van de TU Delft verricht momenteel verder onderzoek naar wat er precies is misgegaan.

Leo Kouwenhoven, onderzoeksleider van QuTech, in 2012 werkend aan de opstelling waarmee majoranadeeltjes leken te zijn gemeten. Op de achtergrond natuurkundigen Kun Zuo en Vincent Mourik, de eerste twee auteurs van de Science-publicatie van destijds. Foto: Sam Rentmeester

De metingen die het bestaan van majoranadeeltjes zouden aantonen, blijken ook op twee andere manieren te verklaren. Daarmee is het bestaan van de deeltjes niet opeens ontkracht. Maar het betekent wel dat er nog een hoop onderzoek nodig is voordat je met zekerheid kunt spreken van een ontdekking.

Bovendien geven de onderzoekers toe dat ze bij het schrijven van de publicatie in 2018 leden aan confirmation bias, oftewel tunnelvisie. Ze gingen er voetstoots vanuit dat ze majoranadeeltjes hadden gemeten en besteedden nauwelijks aandacht aan andere mogelijke verklaringen.

‘Talloze problemen’

Volgens NRC zijn de problemen mogelijk bij de groep gemeld door natuurkundigen Sergey Frolov van de Amerikaanse Universiteit van Pittsburgh en Vincent Mourik van de Australische Universiteit van New South Wales. Beide fysici werkten in het verleden voor de groep van Kouwenhoven, maar waren niet betrokken bij de publicatie uit 2018.

In een tweet laat Frolov weten dat hij samen met Mourik de auteurs van het artikel op ‘talloze problemen’ heeft gewezen. Hij vindt het vervangende artikel ‘nog slechter dan het eerste’, met name omdat een groot deel van de meetgegevens uit het artikel is weggelaten.

Wapenwedloop

De terugtrekking van het artikel is een fikse tegenvaller voor het Delftse onderzoek naar de quantumcomputer, dat deels gericht is op majoranadeeltjes als bouwsteen. ‘Het is de vraag of het ooit zal lukken die [majoranadeeltjes] te maken’, zegt quantumfysicus Christian Schönenberger van de Universiteit van Basel in de Volkskrant. Wel wordt er bij QuTech ook gewerkt aan andere typen quantumcomputers.

QuTech werkt nauw samen met computergigant Microsoft. Samen met onder andere Google en IBM is dit bedrijf verwikkeld in een wapenwedloop naar de eerste werkende quantumcomputer.

Door de nieuwe ontwikkelingen is het majorana-quasideeltje weer net zo spoorloos als de man die het daadwerkelijke deeltje in 1937 suggereerde. De Italiaanse fysicus Ettore Majorana is een jaar later op Berend Botje-achtige wijze voorgoed verdwenen.

De quantumcomputer
LEESTIP: in De quantumcomputer lees je alles over de volgende grote digitale revolutie. Ga voor meer info naar onze webshop.