Férmions de Majorana em modelo solúvel

Ettore Majorana foi um físico italiano nascido no início do século XX. Sua pesquisa em partículas elementares incluiu estudos sobre a massa do neutrino. Durante sua breve porém brilhante carreira ele desenvolveu matematicamente uma teoria para partículas hipotéticas que seriam sua própria anti-partícula, sugerindo que o neutrino poderia ser uma delas.

Majorana teve uma história misteriosa, desaparecendo subitamente em 1939 em uma viagem de navio. Os chamados Férmions de Majorana, propostos em 1937, são tão misteriosos quanto o paradeiro de seu criador.

Recentemente esta teoria vem sendo bastante explorada em sistemas de matéria condensada, onde estados complexos de fios quânticos parecem exibir propriedades dos Férmions de Majorana. Naturalmente neste ambiente não se pode falar de partículas elementares como o neutrino e o elétron; estes estados que se formam em ambiente de muitas partículas fortemente interagentes são conhecidos como quasi-partículas.

Neste contexto, um novo trabalho, realizado por Fernando Iemini, do Departamento de Física da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), em parceria com pesquisadores na Itália e na Alemanha representou um importante avanço. Em artigo publicado na "Physical Review Letters" em 7 de outubro, Iemini e seus colegas apresentam um modelo simples de férmions interagentes que apresentam excitações de borda do tipo Majorana em um estado supercondutor topológico. O modelo é exatamente soluvel para alguns valores dos parâmetros do Hamiltoniano proposto, e soluções aproximadas são facilmente obtidas para todo o espaço de parâmetros.

Resta perguntar se será possível encontrar ou fabricar  um sistema físico descrito pelo modelo matemático apresentado onde essas ideias possam se materializar.

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