Gerard Janssen (1967) is een veelzijdig schrijver en natuurkundige die na zijn studie in Delft en promotie in Utrecht koos voor het schrijven in plaats van een academische loopbaan. Zijn passie voor natuurkunde bleef echter branden, wat resulteerde in de documentaire The Race (2019) over de zoektocht naar de quantumcomputer. In zijn recentere boek, De race om het Majorana deeltje, neemt Janssen ons mee in de spannende jacht op een van de meest mysterieuze deeltjes in de natuurkunde: het Majorana-deeltje.
Wat is een Majorana-deeltje?
In 1937 voorspelde de Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana het bestaan van een deeltje dat zijn eigen antideeltje is. Terwijl de meeste deeltjes een tegenhanger hebben (bijvoorbeeld het elektron en het positron), is een Majorana-deeltje uniek: het is zowel deeltje als antideeltje in één. Hoewel deze deeltjes nog niet eenduidig zijn waargenomen in de vrije natuur, zijn ze wel geïsoleerd als quasideeltjes in speciale materialen, zoals supergeleiders en nanodraden.
Waarom zijn Majorana-deeltjes belangrijk voor quantum computing?
Majorana-deeltjes spelen een cruciale rol in de ontwikkeling van topologische quantumcomputers. Hun unieke eigenschap is dat ze hun eigen antideeltje zijn. Dat maakt ze extreem stabiel en resistent tegen verstoringen van buitenaf. Dit is essentieel voor qubits, de bouwstenen van quantumcomputers, die normaal gesproken gevoelig zijn voor fouten door omgevingsinvloeden.
Door Majorana-deeltjes te ‘vlechten’ (braiding), kunnen onderzoekers kwantuminformatie opslaan en verwerken op een manier die fouttolerant is. Dit opent de deur naar betrouwbaardere en schaalbaardere quantumcomputers, die complexere problemen kunnen oplossen dan klassieke computers. Microsoft werkt bijvoorbeeld aan de Majorana 1-processor, die gebruikmaakt van deze deeltjes voor topologische quantumcomputing.
Over de auteur
Janssen slaagt erin om complexe natuurkundige concepten toegankelijk te maken. Zijn boek is niet alleen een verslag van de wetenschappelijke race, maar ook een verkenning van de menselijke kant van de ontdekkingen: de passie en tegenslagen maar ook het doorzettingsvermogen van de betrokken onderzoekers. Met zijn achtergrond als wetenschapsjournalist en documentairemaker weet hij de complexe materie helder te maken voor de ‘gewone lezer’.