
Группа ученых из Испании, Португалии и Великобритании
построила модель эксперимента, с помощью которого возможно получить так называемые майорановские
нулевые моды в графене. Работа опубликована
в журнале Physical Review X.
В физике элементарных частиц майорановские фермионы – это такие фермионы,
 которые неотличимы от своих античастиц.  Этторе Майорана предсказал их существование, «упростив» уравнение Дирака и «избавившись» от мнимости операторов, которые описывают
поведение дираковских фермионов (у которых всегда есть античастицы). Термин также
широко применяется и в физике твердого тела для описания некоторых квазичастиц с
похожими свойствами, хотя и с «искаженным» по отношению к введенному Майораной
значением. Общей чертой является лишь то, что так называемые «майорановские
фермионы» в твердом теле описываются действительными операторами, по аналогии с
майорановской «действительной» версией уравнения Дирака.   
Но такой тип квазичастиц в твердом теле, как и в случае с
элементарными частицами, должен обладать необычными свойствами.Во-первых, если материал низкоразмерный, – тонкие или
даже одноатомные слои или «нити»  -  в этом случае теоретически предсказывается,
что майорановские квазичастицы в нем могут иметь очень низкую (формально, нулевую) энергию – соответствующие состояния называют майорановскими нулевыми модами. Во-вторых, перестановки
двух «запутанных» майорановских частиц не вернут систему в исходное квантовое состояние:
оно изменится, причем новое состояние будет зависеть того, каким образом производились
перестановки.  Это отличается от
поведения обычных фермионов или бозонов.Такие состояния могут реализовываться при определенных условиях в некоторых сверхпроводниках: при проникновении магнитного поля в сверхпроводник, образующие в нем «магнитные вихри» могут становиться «ловушкой» для необычных электронно-дырочных связанных состояний - экситонов с полуцелым спином и очень низкой энергией. Такие экситоны (например, они могут состоять из «дырки», связанной с куперовской парой), в отличие от обычных электронно-дырочных пар с нулевым спином, обладают свойствами майорановских квазичастиц, и на каждом «вихре» их может находиться строго определенное количество. Но для того, чтобы «нулевые моды» вообще возникли, сверхпроводник должен обладать особыми электронными свойствами, которые реализуются только у небольшого класса соединений.0 
