Majorana yarı parçacıklarına kanıt sağladığını iddia eden önemli bir çalışma, dergide yayınlandıktan beş yıl sonra kapsamlı bir düzeltme aldı. Bilim. Makaleyi sorunlu olarak işaretleyen iki araştırmacı, düzeltmenin yeterli olmadığını söyleyerek son anlaşmazlığı tetikledi tartışmalarla dolu bir alanda.
Onlarca yıldır fizikçiler, mikroskobik cihazlardaki aşırı soğuk elektronların, gürültüye (hem çevresel bozulmalara hem de tüm kuantum sistemlerini rahatsız eden doğal atomik itişmelere) dirençli yarı parçacıklar oluşturacak şekilde kolektif olarak davranabileceği fikrine kapıldılar. Bu Majoranaların esnekliği, onları kuantum bilgisayarlardaki klasik makinelerdeki bitlere benzeyen bilgi birimleri olan kübitleri oluşturmak için ideal adaylar haline getirebilir. Teknoloji devi Microsoft’un son zamanlardaki cesur iddiaları ortaya çıkmasına rağmen, bunların varlığını kanıtlamaya yönelik çalışmalar yetersiz kaldı. ciddi bir incelemeye tabi tutuldu.
Eylül 2018’de, Kopenhag Üniversitesi’nde fizikçi olan ve o dönemde Microsoft’ta da çalışmış olan Charlie Marcus liderliğindeki bir ekip, ön baskı sunucusu arXiv’e bir taslak gönderdi Bu, Majoranas’ı oluşturmak için yeni bir yaklaşımı tanımladı. Araştırmacılar, alüminyum bir kabukla çevrelenmiş indiyum arsenitten nanoteller yaptılar. Küçük bir manyetik alan uygulayarak, her telin her iki ucunda bir tane bulunan Majorana çiftleriyle “tutarlı” elektrik sinyallerini ölçtüler. Bir buçuk yıl sonra, sonuçlarını doğrulamak için teorik simülasyonlara yer verdiler ve çalışma, dergide yayınlandı. Bilim.
Bilim gazeteciliğini destekleme konusunda
Bu makaleyi beğeniyorsanız, ödüllü gazeteciliğimizi desteklemeyi düşünün. abone oluyorum. Bir abonelik satın alarak, bugün dünyamızı şekillendiren keşifler ve fikirlerle ilgili etkili hikayelerin geleceğinin güvence altına alınmasına yardımcı oluyorsunuz.
İki fizikçi – Pensilvanya’daki Pittsburgh Üniversitesi’nden Sergey Frolov ve şu anda Almanya’daki Jülich Araştırma Merkezi’nde çalışan Vincent Mourik – verilerin geçerliliği hakkında sorular sordular ve Temmuz 2021’de, Bilim editoryal bir endişe ifadesi uyguladı Okuyucuları olası sorunlara karşı uyarmak için makaleye. Şimdi, Bilim bu uyarıyı kaldırıyor ve yazarlar makalenin ek materyalinde 20 sayfalık bir düzeltme yayınlıyor. Düzeltme haberi geldi ilk olarak 31 Temmuz’da teknoloji haber sitesi The Register tarafından bildirildi.
Yazarlar sonuçtan rahatladıklarını söylüyorlar. Kopenhag Üniversitesi’nde fizikçi olan eş yazar Saulius Vaitiekénas, “Aslında herhangi bir hatayı düzeltmiyor” diyor. “Özetliyor ve ek bilgi sağlıyoruz.” Frolov ise makaledeki verilerin ekibin cihazlarındaki elektron davranışının tam resmini vermediğini savunuyor ve geri çekilme çağrısında bulunuyor. “Bu verilere güvenmiyorum” diyor.
Jake Yeston, editör Bilim Fizik bilimleri başvurularını denetleyen kişi, derginin makaleyi geri çekmemeye karar verdiğini çünkü “bunun açıkça yanlış olduğuna dair açık, toplum temelli bir görüş” olmadığını söylüyor. Ancak Yeston, orijinal makaledeki bilgi eksikliğinin bir sorun olduğunu ve artık düzeltildiğini söylüyor. “Protokolünüzün ne olduğunu öğrenmek isteyen bir okuyucunun laboratuvarınıza gidip sizinle konuşması gerekmez” diyor. “Bu gazetede olmalı.”
Verileri sorgulamak
On üç yıl önce Frolov ve Mourik farklı bir çalışmanın yazarlarıydı. Bilim Majoranas için kanıt bildiren. Ancak araştırmacıların diğer sıradan olayların yarı parçacıkları taklit edebildiğini keşfetmesiyle sonuçla ilgili heyecan azaldı.
Kopenhag ekibinin taslağı 2018’de arXiv’de yayınlandığında Frolov ve Mourik şüpheliydi ve tüm verileri görmeyi talep ettiler. İncelenen e-postalar Doğa Kopenhag grubunun Kasım 2020’de daha fazla veri yayınladığını gösteriyor. İki eleştirmen, sağlanan bilgileri analiz etti ve verilerin eksik olduğu ve çalışmanın temel iddialarıyla çeliştiği sonucuna vardı. Ancak üniversitenin fizik enstitüsü tarafından yapılan dahili bir araştırmada “makalede herhangi bir sorun olmadığı” ve Kopenhag ekibinin makalenin tüm verilerini teslim ettiği tespit edildi. Memnun değilim, editörler Bilim gazeteye endişesini dile getirdi ve Ekim 2021’de Yeston, “uzmanlar tarafından bağımsız, şeffaf bir soruşturma” talep etmek için üniversiteye şikayette bulundu.
Haziran 2022’de üniversite, bu çabayı üstlenmek için bağımsız fizikçilerden oluşan bir panel oluşturdu: Paris-Saclay Üniversitesi’nden Sophie Guéron; Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Allan MacDonald; ve Pertti Hakonen, Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden. Kopenhag’a gittiler, röportajlar yaptılar ve 60 mikroskobik cihazdan elde edilen verileri incelediler (orijinal makale 4’ünün verilerini içeriyordu). Bir yıl süren araştırmada herhangi bir suiistimal tespit edilmedi ancak ekibin veri seçiminin “sonuçların değişkenliğini yeterince yakalayamayan sonuçlara” yol açtığı belirtildi. Ancak hariç tutulan verilerin makalenin ana sonuçlarını zayıflatmadığını söylediler.
Frolov ve Mourik için bir anlaşmazlık noktası, Kopenhag ekibinin ‘tünelleme rejimi’ (cihazların tarandığı düşük elektrik iletkenlikleri aralığı) tercihi olmaya devam ediyor. Kopenhaglı araştırmacılar, seçtikleri tünel açma rejiminin “boyunca” devam ettiğinin işaretlerini gördüklerini söyledi. Ancak Frolov ve Mourik, aldıkları ekstra verilerin tünel açma rejiminin çok daha geniş olduğunu ve Majorana işaretlerinin daha küçük tünel açma penceresiyle sınırlı olduğunu gösterdiğini söyledi.
Marcus, ekibinin önce gürültüyü önlemek için dar bir tünel açma rejimi seçtiğini, ardından Majoranas’ın izlerini aradığını söyledi. Soruşturma heyeti, tünel açma rejimine ilişkin kriterlerin “fiziksel açıdan mantıklı” olduğu konusunda hemfikirdi ancak tüm gerilimlerin dahil edilmesinin “karmaşık davranışın daha net, daha sadık bir resmini vereceğini” söyledi. Düzeltme, tünel açma rejiminin uzun bir açıklamasını içermektedir. Guéron, “Sadece şeffaf olmaları gerekiyor” diyor.
MacDonald da aynı fikirde ve düzeltmenin veri kullanılabilirliği açısından daha iyi standartlara yol açacağını umuyor.
Hala aranıyor
Klosterneuburg’daki Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (ISTA) araştırmacılar benzer nanoteller üzerinde çalışmış olmasına rağmen, Kopenhag ekibinin sonuçlarını hiçbir grup kopyalamadı. Yayınlanan makalelerde Bilim Ve DoğaMajoranas’ınkine benzeyen elektrik sinyallerine sahip yarı parçacıklar bulduklarını açıkladılar; ancak sonuçta parçacıkların sıradan olduğu ve gürültüye karşı istenen dayanıklılığa sahip olmadığı anlaşıldı. (Doğahaber ekibi dergi ekibinden bağımsızdır.)
Marcus, ISTA çalışmasının Kopenhag çalışmasının aynısı olmadığını, çünkü örneğin nanotelleri hazırlamak için farklı bir kimyasala dayandığını ileri sürüyor. Ekibinin başka bir gruba kopyalama girişiminde bulunması için kablo sağlamaktan mutluluk duyacağını ancak şu ana kadar alıcı olmadığını söyledi.
Kopenhag grubunun çalışmasındaki belirsizliğin büyük bir kısmı, temeldeki karmaşık fiziksel dünyadan kaynaklanıyor: En küçük kusurdan kaynaklanan düzensizlik bile hassas kuantum durumlarını yok edebilir ve veri seçimini zorlaştırabilir. Bağımsız panel raporunda “Şu anda bu, Majorana parçacıklarına yönelik tüm deneysel araştırmalar için hayatın bir gerçeğidir” diye yazdı. “Yazarların kendilerini doğrulama yanlılığına karşı korumaları önemlidir.”
Pek çok araştırmacı (Microsoft’taki bazıları hariç) buna, gerçek Majorana aramalarından daha az egzotik ve daha istikrarlı fenomenleri aramaya geçerek yanıt verdi. Marcus kendi yaklaşımının alternatiflerden daha iyi olduğunu düşünüyor ancak o bile durumu kabul ediyor: “İnsanların yaptığı tüm çalışmalara dayanarak, bu çok güzel bir fizik ve tamamen doğru olmasına rağmen, benim açımdan kuantum bilgisayarların tasarımında ileriye dönük bir yolu yansıtmadığı sonucuna varmak son derece gerçekçi olacaktır çünkü çok kırılgandır.”
Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk kez yayınlandı 14 Ağustos 2025’te.
News
