京都大学大学院理学研究科の笠原裕一准教授と松田祐司教授らは１１日、東京大学、東京工業大学と共同で、理論的に示されながら決定的な存在証拠がなく、幻の粒子とされてきた「マヨラナ粒子」の存在を実証したと発表した。

　位相幾何学を使った量子コンピューターの計算に有効とみられる。同粒子を制御できれば、ノイズに強く高温で高速計算できる量子コンピューターの実現が期待できる。

　マヨラナ粒子は電荷など正負の属性が逆の反粒子が自身と同一で、電子の半分の自由度を持つ。研究グループは磁性絶縁体を一定温度下で磁場を変化させ、熱の移動を測定した。ある範囲の磁場で、熱ホール伝導度が量子力学の規定値の半分になることを発見。このとき試料の端を粒子が移動するエッジ流がみられ、電気は運ばず熱は運ぶ性質と自由度から、この粒子がマヨラナ粒子と断定した。

　従来の期待より高温の５ケルビンで観測できたため、応用時に高温動作が期待できる。研究成果は１２日付で英科学誌「ネイチャー」電子版に掲載される。