El científico ha estado trabajando con los investigadores del ICMM Elsa Prada y Pablo San-José.

Fernando peñarandaEl investigador Fernando Peñaranda tiene una cita el próximo miércoles 19 de abril en el Salón de Actos del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC, ya que defenderá su tesis doctoral, titulada 'Superconductividad topológica en nanohilos y cristales bidimensionales'. Su trabajo ha sido dirigido por los investigadores del ICMM Elsa Prada y Pablo San-José. En esta entrevista explica por qué es tan importante la investigación que ha realizado a lo largo de estos años.

¿Por qué elegiste el ICMM para hacer tu tesis?

Al finalizar mi máster, vi claro que quería continuar mi educación y obtener un doctorado en física teórica de la materia condensada. Los miembros del grupo de Teoría de Materiales Cuánticos y Tecnologías Cuánticas de Estado Sólido captaron inmediatamente mi atención debido a su competencia en enfoques tanto numéricos como analíticos para la descripción de dichos sistemas.

¿Cómo explicarías tu investigación para personas no científicas?

Mi investigación trata de la descripción teórica de las propiedades colectivas de los electrones en sistemas a nanoescala y, en particular, de los modos que surgen en una fase electrónica exótica en dispositivos híbridos superconductores y semiconductores: los llamados estados ligados de Majorana. Estos estados son muy poco convencionales ya que poseen propiedades verdaderamente exóticas. Por ejemplo, se predice que un par de ellos codificará una (casi) partícula que está deslocalizada al máximo.

Estos dos modos están ubicados lo más lejos posible entre sí y, en sistemas unidimensionales, viven en dos bordes opuestos. Además, estos estados son inmunes a las perturbaciones genéricas, lo que los hace ideales para aplicaciones tecnológicas. A pesar de haber sido predicho durante algún tiempo, hasta la fecha no se han reportado pruebas concluyentes de su existencia. Esta tesis aborda las razones que subyacen a su elusividad, proponiendo sistemas alternativos que también puedan albergarlos, y nuevos protocolos experimentales para detectarlos. Todo lo anterior se hace con la esperanza de que ayude a probar la existencia de los hasta ahora elusivos Majorana Bound States.

¿Cuáles son las principales aplicaciones de tu trabajo?

Además de ser extremadamente atractivas desde un punto de vista teórico, las propiedades antes mencionadas de dichos estados los convierten en candidatas ideales para formar las unidades elementales de una computadora cuántica tolerante a fallos, que no se vea afectada por la decoherencia, que es el problema más desafiante en la mayoría de las propuestas actuales.

¿Cómo crees que esta experiencia contribuirá a tu futuro?

Completar mi tesis ha sido una experiencia increíblemente valiosa que creo que contribuirá en gran medida tanto a mi formación como a mi futura carrera. A lo largo de mi investigación, he adquirido un profundo conocimiento de los principios y teorías fundamentales de mi campo, así como las habilidades técnicas necesarias para llevar a cabo nuevos proyectos. Además, he tenido la oportunidad de colaborar y aprender de muchos investigadores en el campo, tanto desde el punto de vista teórico como experimental, lo que me ha expuesto a nuevas ideas y perspectivas. En general, creo que esta experiencia me ha equipado con un gran conjunto de herramientas para mis próximos pasos en la investigación.

¿Cuáles son tus planes ahora?

Como he disfrutado mucho realizando investigaciones en este campo, he decidido continuar mi carrera en el mundo académico con un puesto posdoctoral que se centrará en las superredes moiré.

-- Ángela R. Bonachera (Unidad de Comunicación del ICMM) -- 

Lunes, Abril 17, 2023 - 16:01