马略亚纳粒子是物理学中最引人注目的研究课题之一，其神秘之处就像它的名字来源于一位意大利科学家。其名声源于它奇特的特性（它是唯一一种自身是反粒子的粒子）以及它被用于未来量子计算的潜力。近年来，包括普林斯顿大学一个团队在内的一些研究小组报告称，他们在各种材料中发现了马略亚纳准粒子，但挑战在于如何利用它进行量子计算。
在2019年6月13日发表在《科学》上的一项新研究中，普林斯顿大学研究小组报告了一种控制马约拉纳准粒子的方法，这种方法也能使它们变得更强。这种结构（结合了超导体和一种叫做拓扑绝缘体的奇异材料）使得马略亚纳准粒子对来自外部环境的热量或振动的破坏特别有弹性。更重要的是，该团队展示了一种使用集成到设备中的小磁铁打开或关闭马略亚纳准粒子的方法。物理学教授、该研究的资深作者阿里·亚扎尼说：
有了这项新研究，我们现在有了一种新方法来设计材料中的马略亚纳准粒子，可以通过成像来证实它们的存在，还可以描述它们的预测特性。马略亚纳准粒子是以物理学家埃托雷·马略亚纳(Ettore Majorana)的名字命名。1937年，马略亚纳预言了这种粒子的存在，而就在一年前，这种粒子在意大利海岸的一次渡轮旅行中神秘消失。物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)在1928年预测电子一定有一个反粒子(后来被确定为正电子)，马略亚纳基于同样的逻辑，从理论上推断出了这种粒子的存在。
通常情况下，当物质和反物质聚集在一起时，它们会以猛烈的能量释放相互湮灭，但当它们成对出现在特殊设计的导线两端时，它们可以相对稳定，并与环境弱相互作用。这对量子对能够在两个不同的位置存储量子信息，使它们对干扰具有相对的鲁棒性，因为要改变量子状态，需要同时在量子线的两端进行操作。这种能力吸引了技术人员，设想出一种方法来制造量子比特(量子计算的单位)，这种方法比目前的方法更加稳定。
量子系统因其解决当今计算机无法解决的问题的潜力而备受赞誉，但它们需要维持一种被称为叠加的脆弱状态，如果这种状态被破坏，可能会导致系统故障。基于马略亚纳准粒子的量子计算机将信息存储在成对的粒子中，并通过相互编织来执行计算。计算结果将由马略亚纳斯相互湮灭来决定，这可能导致一个电子的出现(通过它的电荷来探测)，也可能什么也没有，这取决于这对马略亚纳准粒子如何编织。马略亚纳准粒子对湮灭的概率结果是它用于量子计算的基础。
挑战在于如何创造和轻松控制马略亚纳。它们可能存在的地方之一是位于超导床上单原子厚的磁性原子链末端。2014年Yazdani和合作者们在《科学》上发表了一篇报道，使用了扫描隧道显微镜(STM)，在扫描隧道显微镜中，一个尖端被拖过原子，以揭示准粒子的存在。在位于超导体表面的铁原子链的两端找到了马略亚纳准粒子。研究小组继续探测马略亚纳准粒子的量子“自旋”，这是电子和其他亚原子粒子共有的特性。
在2017年发表在《科学》(Science)上的一篇报告中，该团队表示，马略亚纳准粒子自旋特性是一个独特的信号，可以用来确定被探测到的准粒子确实是马略亚纳准粒子。在这项最新研究中，研究小组探索了发现马略亚纳鱼的另一个预测位置：当马略亚纳准粒子与超导体接触时，在拓扑绝缘体边缘形成的通道中。超导体是电子可以无阻力地运动的材料，拓扑绝缘体是电子只能沿边缘流动的材料。该理论预测，马略亚纳准粒子可以在与一块超导材料接触的拓扑绝缘体薄片边缘形成。
超导体的接近使电子沿着拓扑绝缘体边缘自由流动，而拓扑绝缘体边缘非常薄，可以把它看作是一根导线。由于马略亚纳准粒子形成在电线的末端，应该有可能使他们出现通过切断电线。这是一个预测，而且这么多年来一直没有改变，探索如何才能制造出这种结构，因为它有潜力让马略亚纳准粒子对材料的缺陷和温度更有抵抗力。研究小组在一块铌超导体上蒸发了一层薄薄的铋拓扑绝缘体，建立了这种结构。将纳米大小的磁存储位放置在结构上，以提供一个磁场，使电子的流动脱离轨道，产生与切断导线相同的效果，使用STM来可视化结构。
然而，当研究人员用显微镜寻找马略亚纳准粒子时，最初对自己所看到的感到困惑。有时看到马马略亚纳准粒子出现，有时却找不到。经过进一步的探索，才认识到马略亚纳准粒子只有在小磁铁沿通道向平行于电子流方向磁化时才会出现。当开始研究这些小磁铁的特性时，科学家意识到它们是控制参数，钻头的磁化方向决定了马略亚纳是否出现，这是一个开关。在这个系统中形成的马略亚纳准粒子非常稳定，因为它的能量与系统中可能存在的其他准粒子不同。鲁棒性还源于其形成的拓扑边缘模式，这是固有的抗破坏。
