De race om het Majoranadeeltje van Gerard Janssen bevat alles: persoonlijke tragedie, prikkelende wetenschap en grote commerciële belangen.

Van de colleges quantummechanica die ik eind vorige eeuw kreeg, kan ik me weinig herinneren. Maar de essentie is blijven hangen: deeltjes gedragen zich op de schaal van de atomen – en kleiner – heel anders dan de dingen die we zien. Een tennisbal die je hard tegen een muur ramt, gaat er echt niet doorheen. Maar op atomaire schaal gebeuren die dingen wel. Wat te denken van de paradox dat van een superklein deeltje nooit én de positie én de snelheid te bepalen is. Gek, toch?

Veel nuttige toepassingen waren er destijds nog niet, maar dat is nu anders. Quantum is hot: ingenieurs en natuurkundigen ontwikkelen quantumcomputers, apparaten die op een heel andere manier berekeningen uitvoeren dan gewone computers en zo nieuwe medicijnen of oplossingen voor klimaatverandering dichterbij zouden brengen. De verwachtingen zijn zo hooggespannen omdat deze computers bepaalde berekeningen sneller dan bestaande supercomputers zouden kunnen uitvoeren. Grote techbedrijven en zelfs landen zijn inmiddels in een race verwikkeld om zo snel mogelijk een bruikbare quantumcomputer te bouwen.

Qubits

Zoals een gewone computer rekent met bits, zo draait de werking van een quantumcomputer om zogeheten qubits, rekeneenheden die niet alleen ‘1’ of ‘0’ kunnen zijn, maar ook allerlei tussenvormen. Voor een werkende qubit zijn verschillende natuurkundige bouwstenen kandidaat.

Een ervan prikkelt de verbeelding: het Majoranadeeltje. De theorie voorspelt het bestaan, maar om dat deeltje – eigenlijk een koppel deeltjes – aan te tonen, moeten wetenschappers veel moeite doen. Bijvoorbeeld door heel precies geprepareerde nanodraadjes extreem koud te maken. Met deze aanpak werd de natuurkundige Leo Kouwenhoven in 2012 de eerste die sterke aanwijzingen voor ‘Majorana’s’ in experimenten zag. Het was voor journalist Gerard Janssen aanleiding Kouwenhoven jarenlang te gaan volgen, wat resulteerde in de documentaire De Race (2019) en nu het boek De race om het Majoranadeeltje. 

Finesses van de fysica

Voor wie een beetje interesse in natuurkundige onderwerpen heeft, is het boek een genot om te lezen. Janssen schrijft het allemaal helder op. De ervaren journalist is zelf opgeleid als natuurkundige en dat geeft hem het voordeel dat hij de finesses van de fysica snapt. Tegelijk stapt hij niet in de valkuil om met te grote stappen door de materie te gaan of om te veel fysische details te willen uitleggen. Janssen is een goed en rustig verteller die de natuurkunde precies doseert. Waar het verhaal het nodig heeft, volgt uitleg, vaak kraakhelder.

Soms geeft hij ook gewoon eerlijk toe dat hij een natuurkundig betoog van een van de hoofdpersonen niet kan volgen. Over de eerste kennismaking met Kouwenhoven: ‘Ik begreep niet goed waar hij het over had, maar ik zag wel dat hij er volledig in opging.’

Grove fouten

Na de aanvankelijke successen van Kouwenhoven meldt Microsoft zich in Delft en financiert een heel quantumonderzoekslab aan de Technische Universiteit. De resultaten komen vervolgens maar moeizaam op gang. Als een van Kouwenhovens medewerkers vervolgens meetresultaten presenteert in het prestigieuze tijdschrift Nature die Majorana’s zouden aantonen, blijken zijn experimenten grove fouten te bevatten. Er volgt een integriteitsonderzoek en het artikel wordt teruggetrokken – een zeldzaamheid.

Grote wetenschappelijke successen

Wat dit boek zo boeiend maakt is dat we als lezers getuige zijn van de ups en downs van een topwetenschapper. Eerst jarenlang koppig geploeter, dan grote wetenschappelijke successen, uiteindelijk gevolgd door een diep dal: het leest als een Hollywoodscript. Hoe hoger iemand reikt – Leo Kouwenhoven werd genoemd als toekomstig Nobelprijswinnaar – hoe dieper ook de val lijkt als het misgaat.

Janssen beschrijft het hele proces respectvol, zowel tijdens de periode van Kouwenhovens grote successen als na zijn val van de academische Olympus. Hij spaart hem daarbij niet; dat zou geforceerd overkomen. In het boek geeft Kouwenhoven zelf ook toe dat hij dingen anders en beter had kunnen doen.

 

Deze recensie verscheen eerder in de editie december 2025 van De Ingenieur.

 

Openingsfoto:  Leo Kouwenhoven spreekt tijdens de SingularityU The Netherlands Summit 2016. Foto: Sebastiaan ter Burg - CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=52534175