W Laboratorium Materii Topologicznej Uniwersytetu Kolońskiego fizycy po raz pierwszy bezpośrednio zobaczyli stany kwantowe, które teoria przewidywała już w 2008 roku. Urządzenie — złącze Josephsona na powierzchni izolatora topologicznego — wykazało dokładnie te wysoko przewodzące stany Andreeva, które powinny pojawiać się w wyniku oddziaływania nadprzewodnictwa z topologicznymi elektronami powierzchniowymi.
Zespół pod kierownictwem profesora Yoichiego Ando, przy udziale doktora Jacoba Schlucka i Elli Nikodem, zastosował spektroskopię tunelową. Mierzyli widmo stanów wewnątrz złącza, zmieniając różnicę faz między dwoma nadprzewodnikami i przykładając pole magnetyczne. Wyniki zgodziły się z obliczeniami grupy Fabiana Haslera z RWTH Aachen oraz z modelem Lianga Fu i Charlesa Kane’a.
Izolator topologiczny przewodzi prąd tylko po powierzchni, a wewnątrz pozostaje izolatorem. Gdy tę powierzchnię łączy się z nadprzewodnikiem, na granicy powstają szczególne pary elektron-dziura — stany Andreeva. W zwykłym materiale zachowują się one inaczej niż na powierzchni topologicznej: tutaj pozostają wysoko przewodzące w szerokim zakresie gęstości nośników i pod wpływem pola magnetycznego lokalizują się w określonych obszarach złącza.
Ta obserwacja wzmacnia podstawy teoretyczne topologicznego obliczania kwantowego. W takim układzie zerowe mody Majorany mogłyby przechowywać informację nielokalnie, chroniąc ją przed lokalnymi zakłóceniami i błędami. Jak dotąd nie zaobserwowano jeszcze przejścia do nadprzewodnictwa topologicznego — zamknięcia i ponownego otwarcia przerwy energetycznej — ale uzyskane dane zgadzają się z przewidywaniami z dużą dokładnością.
Wyniki opublikowano 2 listopada 2026 roku w czasopiśmie Science Advances. Badacze podkreślają: następnym krokiem jest zwiększenie rozdzielczości energetycznej i czasowej eksperymentu, aby uchwycić sam moment topologicznego przejścia fazowego.
Rzeczywisty eksperyment w Kolonii pokazał, że powierzchnia izolatora topologicznego zachowuje się dokładnie tak, jak potrzeba dla przyszłych kubitów odpornych na błędy, i to już zmienia mapę możliwych dróg do praktycznego topologicznego komputera kwantowego.
