Фермион Майораны стоит особняком от других фермионов, так как, в отличие от них, сам является своей античастицей. В системах с низкой размерностью должны возникать квазичастицы с нулевой энергией — нулевые моды Майораны — обладающие необычным свойством: перемена двух частиц местами изменяет их общее квантовое состояние, причём характер этого изменения зависит от последовательности, в котором производится перестановка. Это свойство может найти применение при создании элементарных компонентов отказоустойчивого топологического квантового компьютера.

В научной прессе ранее появлялись сообщения об открытии нулевых мод Майораны в полупроводниковых нанопроводах и цепочках атомов, но условия экспериментов не позволяли считать их результаты исчерпывающим доказательством. Поэтому исследователи продолжали поиск материалов, которые позволили бы с полной убедительностью выявить эти моды.

Пабло Сан-Хосе (Pablo San-Jose) вместе с коллегами из мадридского Института материаловедения (CSIC) выступил с предложением использовать для наблюдения таких квазичастиц графен — лист углерода одноатомный толщины, имеющий высокую электропроводность. При контакте обычного сверхпроводника с графеновым образцом, в нем должны возникать нулевые моды Майораны и топологическая сверхпроводимость, при условии, что графен находится в магнитном состоянии, называемом неколлинеарным антиферромагнетизмом (НКАФ).

Испанские теоретики показали, что НКАФ в графене индуцирует топологическую сверхпроводимость вдоль соединения и порождает изолированные, топологически защищённые граничные состояния Майораны.

В статье, опубликованной в Physical Review X, они также обсудили возможные стратегии обнаружения присутствия таких состояний в области графенового перехода Джозефсона, в частности, по аномалиям фраунгоферовых линий и посредством андреевской спектроскопии. Авторы рассчитывают, что их предложения скоро будут проверены экспериментально.