L'approche standard pour construire un ordinateur quantique avec des majoranas comme blocs de construction consiste à les convertir en qubits. Cependant, une application prometteuse de l'informatique quantique - la chimie quantique - nécessiterait que ces qubits soient à nouveau convertis en ce qu'on appelle des fermions. Des physiciens de Leyde et de Delft proposent de transformer directement les majoranes en fermions, rendre les calculs plus efficaces. Leurs recherches ont été publiées dans Lettres d'examen physique .

Tout dans l'univers est soit matière, soit énergie. L'énergie est constituée d'un seul type de particules :les bosons. La matière se compose de l'autre type de particule fondamental, fermions. L'une des questions majeures de la science est de savoir comment prédire les propriétés de la matière au niveau moléculaire. Parce que les molécules sont régies par la mécanique quantique, ce domaine est appelé chimie quantique. La simulation efficace de la chimie quantique est une tâche hors de portée des ordinateurs classiques, les ordinateurs quantiques étant une alternative prometteuse. Cependant, l'équivalent standard des bits en informatique quantique sont les qubits, qui sont des bosons. Essayer de simuler des fermions (matière) à l'aide de bosons (qubits) est inefficace, en raison des différences entre ces types de particules.

Une proposition exotique pour construire des qubits repose sur l'utilisation des modes zéro de Majorana. Ceux-ci sont utiles pour le calcul quantique en raison de leur robustesse intrinsèque contre le bruit. Le calcul quantique avec majoranas reposait auparavant sur la combinaison de quatre ou six majoranas en un seul qubit. Mais vous n'avez pas nécessairement à transformer les majoranas en qubits, comme à l'origine ce ne sont ni des fermions ni des bosons.

Le physicien de Leyde Tom O'Brien et Piotr Rożek et Anton Akhmerov de Delft ont maintenant mis au point une méthode pour résoudre les problèmes de chimie quantique en convertissant directement les majoranes en fermions. Cette approche est une situation gagnant-gagnant. D'un côté, leur nouveau schéma nécessite d'utiliser moins de majoranes pour simuler la même molécule, puisque vous n'avez besoin que de deux majoranes pour faire un fermion au lieu de quatre ou six pour un qubit. D'autre part, la proposition évite la complication d'utiliser des bosons (qubits) pour simuler des fermions (matière), et utilise donc un algorithme plus simple et plus direct.