Detecting and leaking a Majorana bound state through proximity to a Kitaev ring
提出将 Kitaev 链邻近耦合至 Kitaev 环，通过环的对称性、谱函数、占据数和自发电流变化探测 Majorana 束缚态，并利用共振实现态泄漏。
2024-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Detecting topological phases via survival probabilities of edge Majorana fermions
研究了边Majorana费米子的演化，揭示了边Majorana费米子可以用来表征不同的拓扑相和研究拓扑相变。对于一维Kitaev模型和Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型的演化过程的某些极限情形，给出了边MFs的生存概率的解析表达式，表明不同的拓扑相对应于不同时刻生存概率的零点个数.在一般情况下，我们考虑了二聚Kitaev模型和无序化学势Kitaev链，数值计算了两个边关联MF的生存概率。我们的结果表明，它们都等于零、其中一个在某些时候等于零或两者都不等于零分别对应于类SSH拓扑相、拓扑超导相和平凡相.
2018-10-17 cond-mat.mes-hall
Detecting a Majorana-Fermion Zero Mode Using a Quantum Dot
我们提出了一个实验装置，用于检测由无自旋量子点耦合到p波超导纳米线的末端组成的马约拉纳零模。导线末端的马约拉纳束缚态强烈地影响了通过量子点的电导：驱动导线通过拓扑相变会导致电导急剧跳跃1/2。在拓扑阶段，点电导的零温度峰值（即当点处于谐振状态并对称耦合到引线时）为e^2/2 h。相反，如果导线处于平凡相，则电导峰值为e^2/h，或者如果导线末端出现规则的费米子零模，则电导为0。该系统还可以用于将Flensberg的量子位系统[PRL 106，090503（2011）]调谐到所需的简并点。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Majorana fermions by nonlocal entanglement between quantum dots
两个量子点之间的非定域纠缠可以通过马约拉纳费米子产生。一维拓扑超导体两端的两个马约拉纳费米子形成一个非定域费米子能级，耦合到靠近两端的两个量子点的占据态，整个系统将进入纠缠态。通过电容器引入充电能量后，整个系统的纠缠可以通过两个量子点之间的非局域纠缠表现出来。也就是说，当测量量子点的电子占据时，一个量子点的测量结果将影响另一个量子点的测量结果。两个量子点之间的这种非定域纠缠是由两个马约拉纳费米子构成的费米子能级的非定域性质的有力证据。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Detecting the universal fractional entropy of Majorana zero modes
一对马约拉纳零模（MZM）构成一个非定域量子比特，其熵为$\log 2$。在将组分MZM之一强耦合到具有连续态密度的储层时，预期在中间温度平台上观察到$\frac{1}{2}\log 2$的普遍熵变。我们适应熵测量方案，这是最近的一项实验的基础[哈特曼等。例如，Nat. Phys. 14，1083（2018）]到托管MZM的邻近拓扑系统的情况，并提出了一种测量这种$\frac{1}{2}\log 2$熵变的方法--拓扑状态的非局部性质的明确签名。这种方法提供了一个实验策略，以区分MZM从非拓扑状态。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting coupling of Majorana bound states with an Aharonov-Bohm interferometer
研究了由量子点和两个一维拓扑超导纳米线耦合而成的干涉仪的输运性质。所考虑的几何形状是这样的，一个TNW的两端都与QD连接，形成由外部磁通量穿过的Aharonov-Bohm（AB）干涉仪，而另一个TNW被放置在干涉仪TNW附近。这种几何形状可以替代地被看作是跨局部缺陷接触的长导线，在独立MBS之间具有可能的耦合。我们使用格林函数的形式主义来计算跨正常的电流引线上的QD的电导。我们发现，电导表现出半量子值，无论AB相位和位置的点能级，每当干涉仪配置与相邻的TNW相互作用。这些发现表明，这样的几何形状可以用于跨TNW的MBS相互作用的灵敏检测，利用在干涉仪中的AB相的电导的高灵敏度。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall
Creating and detecting poor man's Majorana bound states in interacting quantum dots
我们提出并从理论上研究了另一种方法来创建穷人的马约拉纳束缚态（MBS）在物理学评论B 86，134528（2012）。我们的建议是基于两个量子点（QD）与强电子-电子相互作用耦合通过一个中心QD与邻近诱导超导。在存在自旋-轨道耦合和磁场的情况下，所有三个QD的栅极控制允许将系统调谐到最佳点，其中一个MBS位于每个外部点上。我们量化这些MBS的质量，并显示它如何依赖于塞曼能量和相互作用强度。我们还展示了如何非本地传输光谱可以用来识别高MBS质量的甜蜜点。我们的研究结果提供了一条研究MBS物理学的路径，这种设置没有困扰其他平台的许多疑问和不确定性。
2022-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting Majoranas in 1D wires by charge sensing
如果诸如线长$L$、化学势$μ$或磁场$B$的参数在拓扑超导体相内变化，则与块体超导体近接耦合的半导体细线的基态的电子数奇偶性可以在量子化值$\pm 1$之间交替。奇偶跳变（其可以被解释为由线的相对端处的马约拉纳模式对形成的费米子状态的占据的变化）伴随着纳米线的电荷中的跳变$δN$，其值随线长度呈指数下降。我们从理论上研究了$δN$对系统参数的依赖关系，并比较了纳米线与体超导体邻近耦合或非邻近耦合时，在$μ$ - $B$平面上奇偶跳变的位置。我们表明，尽管事实上，马约拉纳模式的波函数是本地化的两端附近的线，电荷密度跳跃的空间分布，基本上是均匀的沿线的长度，是成比例的两个马约拉纳波函数的产品。我们解释如何电荷测量，说由外部单电子晶体管，可以揭示这些影响。虽然现有的实验方法需要直接接触导线进行隧道测量，但电荷感测避免了这个问题，并提供了正交测量来确认最近的实验发展。%此外，通过比较态密度的测量，显示马约拉纳功能在电线端部的均匀分布的电荷测量，可以排除其他解释早期的结果。我们揭示了这些线超导体混合系统的一个新的参数制度，并提出了一个相关的实验来测量自旋密度。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall
Machine learning detecting Majorana Zero Mode from Zero Bias Peak measurements
本文提出一种机器学习框架，利用零偏压峰数据区分马约拉纳零能模与拓扑平庸态产生的虚假信号，并通过XGBoost在含噪一维和二维数据上分别达到85%和94%的准确率，为评估MZMs提供了定量方法。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Transfer of Quantum Information between Majorana Modes and a Resonator
我们发现，机械共振器和majorana束缚态之间的共振耦合和纠缠可以通过自旋电流在具有强自旋轨道相互作用的一维量子线中实现。由振动磁体和静止磁体引起的束缚态可以杂交，从而导致作用在谐振器上的自旋电流引起的$4π$ -周期性扭矩，其作为相对场角的函数。我们研究了利用磁共振力显微镜技术检测和操纵马约拉纳束缚态的可行性。
2013-06-10 cond-mat.mes-hall
Detecting and Distinguishing Majorana Zero Modes with the Scanning Tunneling Microscope
本文综述了扫描隧道显微镜在探测和区分马约拉纳零能模中的关键作用，涵盖磁性原子链、二维材料及拓扑态等平台，并展望了验证非阿贝尔统计以构建拓扑量子比特的未来方向。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Unveiling the Dirac feature in the Metallated Carbyne as a Potential Platform for Exploring Widely Separated Majorana Fermions
本研究通过优化金属化卡宾纳米线阵列，实现了高磁矩并发现其与超导衬底耦合时开启狄拉克能隙，为碳基材料承载马约拉纳零模提供了新平台。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detecting topological superconductivity using low-frequency doubled Shapiro steps
分数约瑟夫森效应已经在许多情况下被观察到作为包含零能量马约拉纳模式的拓扑超导态的签名。我们提出了一个非拓扑的方案，可以产生分数约瑟夫森效应一般在基于磁控管的约瑟夫森结，即一个共振杂质束缚态弱耦合到一个高度透明的沟道。我们证明了分数交流约瑟夫森效应可以通过朗道-齐纳过程产生，该过程翻转了杂质束缚态的电子占据。马约拉纳模式的约瑟夫森效应签名变得不同于这种非拓扑的情况下，只有在低频率。我们证明了分数交流约瑟夫森效应的一个变体，即低频加倍的夏皮罗台阶，可以提供一个更可靠的签名的拓扑超导态。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Perfect Transmission in Josephson Junctions on the Surface of Three Dimensional Topological Insulators
我们考虑三维拓扑绝缘体纳米线表面的约瑟夫森结。我们发现，在平行磁场的存在下，纳米线上的短结显示出能够支持马约拉纳费米子的完美传输模式的签名。在费米子宇称反常存在或不存在的情况下，这种特征都出现在电流-相位关系中，当考虑临界电流作为通量Φ的函数时，这种特征最为显著，在Φ=h/2 e处表现出峰值。在低但有限的化学势的无序存在下，峰尖锐，可以很容易地从弱反定域效应中解脱出来。峰值也在小但有限的温度下存活，并且代表了完美传输的现实和强大的标志，以及电线内部马约拉纳物理学的出现。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Abelian fermion parity interferometry of Majorana bound states in a Fermi sea
我们研究了耦合到准一维金属铅上的Majorana束缚态和正则费米子束缚态的量子动力学。在耦合到铅淬火后的动力学表现出一系列的动力学复苏的束缚态在铅中传播，并从边界反射。我们表明，一个单一的马约拉纳束缚态的复兴的性质取决于唯一的存在下，在铅的共振水平。当两个空间分离的马约拉纳模式耦合到铅，复兴只取决于它们的主机超导体之间的相位差。值得注意的是，在这种情况下，淬火有效地执行马约拉纳束缚态之间的费米子宇称干涉，揭示了他们独特的非阿贝尔编织。使用分析和数值计算技术，我们发现的模式的费米子宇称转移后的淬火，研究其演变中存在的障碍和相互作用，从而确定的命运马约拉纳束缚态在费米海。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous non-local entanglement with Majorana bound states
量子力学中的纠缠与定域实在论相矛盾，是量子非定域性的一种表现。它的存在可以通过贝尔不等式或CHSH不等式的违反来检测。范例量子系统提供了非纠缠态和纠缠态的例子。在这里，我们考虑一个最小的复杂性设置由6马约拉纳束缚态。我们发现在退化的Majorana空间中，任何允许态都是非局域纠缠的。我们将展示如何测量（与现有技术）的CHSH违反相关性，使用中间强度或弱测量协议。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Charge transfer statistics of transport through Majorana bound states
我们分析了通过耦合到STM尖端的马约拉纳束缚态的电荷转移的完整计数统计，并展示了它们如何可以用于在导线末端的束缚态的明确识别。此外，我们展示了如何在一个简单的设置中产生马约拉纳束缚态，涉及超导衬底上的铁磁线。
2014-05-24 cond-mat.mes-hall
Majorana bound state induced drag current in capacitively coupled quantum dots
研究电容耦合双量子点系统中由Majorana束缚态诱导的拖拽电流，发现其与近零能Andreev束缚态诱导的电流有定性差异，可作为检测Majorana费米子的互补工具。
2024-02-18 cond-mat.mes-hall
Majorana boundary modes in Josephson junctions arrays with gapless bulk excitations
在固态物理学中对马约拉纳束缚态的研究仅限于在其体光谱中显示间隙的材料。我们表明，这种不成对的状态出现在某些准一维约瑟夫森结阵列与无隙体激发。通过Ruderman-Kittel-Yosida-Kasuya机制，体模介导了Majorana束缚态之间的耦合。因此，最低能量的二重态获得有限的能量差。对于现实的一组参数，即使对于长度为$L \sim 10$的短链，这种能量分裂仍然比体本征态的能量小得多。
2015-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Assessing bound states in a one-dimensional topological superconductor: Majorana versus Tamm
拓扑超导体中的Majorana束缚态在拓扑量子计算中的应用引起了人们的广泛关注。然而，它们并不是拓扑束缚态的唯一例子，可以发生在这样的系统。我们在这里研究的模型中，马约拉纳和塔姆束缚态竞争。令人惊讶的是，我们的数值和分析表明，即使当光谱变得无间隙时，Tamm状态仍然部分本地化。尽管这一事实，我们证明，马约拉纳两极分化显示了两个政权之间的明确过渡。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall
Majorana bound state in the continuum: Coupling between Majorana bound state and quantum dot mediated by continuum
在这项工作中，我们考虑了位于拓扑超导纳米线（TSW）末端的单能级量子点（QD）和马约拉纳束缚态（MBS）。两者都耦合到连续统，它们之间没有直接的联系。我们讨论了在非相互作用和库仑阻塞机制下MBS泄漏现象的行为及其对量子点物理的影响。通过采用格林函数形式主义通过运动方程的过程中，我们计算的物理量的利益。我们的研究结果表明，MBS到连续态的泄漏是实现的，可以改变系统中的库仑阻塞的物理通过MBS和QD之间的连续介导耦合。作为一个主要的结果，我们发现了一个强大的和非平凡的机制，以实现在系统中的连续的束缚态。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Time scales for Majorana manipulation using Coulomb blockade in gate-controlled superconducting nanowires
我们数值计算的低能谱的门控超导拓扑纳米线分割成两个岛，每个约瑟夫森耦合到一个大块超导体。该装置可以容纳两对Majorana束缚态，为Majorana融合规则的检验提供了一个平台。我们分析之间的交叉（i）一个电荷占主导地位的制度，可用于初始化和读出的马约拉纳束缚态，（ii）一个单岛制度占主导地位的岛间马约拉纳耦合，（iii）约瑟夫森等离子体激元制度的大耦合到散装超导体，和（iv）一个制度的四个马约拉纳束缚态允许拓扑保护马约拉纳操纵。从能量谱中，我们得到了最近提出的融合规则测试协议的时间尺度的保守估计[arXiv：1511.05153]。我们还分析了分支纳米线结构的基本马约拉纳编织操作所需的步骤。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Skyrmion Control of Majorana States in Planar Josephson Junctions
平面约瑟夫森结提供了一个多功能的平台，替代基于几何形状的马约拉纳束缚态的产生，由于拓扑超导性的附加相位可调谐性。在二维电子气中，手征磁性和超导性的邻近感应显示出操纵拓扑超导性的显著前景。在这里，我们考虑一个约瑟夫森结涉及的skyrmion晶体，并表明手性磁性的skyrmion可以创建和控制的马约拉纳束缚态，而不需要一个内在的Rashba自旋轨道耦合。有趣的是，在我们的几何中的Majorana束缚态在结处的零相位差处被鲁棒地实现。skyrmion半径，外部可调的磁场或磁各向异性，带来了独特的控制功能的马约拉纳束缚态。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Braiding of Majorana bound states in a driven-dissipative Majorana box setup
本文提出在受 AC 电压驱动且耦合电磁环境的 Majorana 盒平台中，利用耗散稳定的暗态，并通过绝热调节三个盒间隧穿振幅实现 Majorana 束缚态的拓扑编织。
2024-04-05 cond-mat.mes-hall
Probing Majorana and Andreev Bound States with Waiting Times
我们考虑一个有偏压的正常超导结，具有各种类型的超导性。根据超导电性的类别，马约拉纳束缚态可能会出现在界面处。我们表明，这有重要的后果上的电子流出这样的接口的等待时间的分布。因此，等待时间分布示出了一个明确的指纹的马约拉纳束缚态物理，可以被认为是其存在的实验签名。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Renormalization of the Majorana bound state decay length in a perpendicular magnetic field
在Majorana束缚态空间范围的背景下，研究了邻近半导体纳米线中磁场的轨道效应。我们开发的分析模型，解释的顺磁耦合的纳米线带通过动能运营商和自旋轨道相互作用的Majorana模式的并发效应的影响。我们发现，垂直场，迄今被认为是有害的马约拉纳费米子的形成，实际上是有助于建立拓扑零能量模在有限系统中，由于显着减少马约拉纳衰变长度。
2018-01-12 cond-mat.mes-hall
Electron Teleportation via Majorana Bound States in a Mesoscopic Superconductor
超导体中的零能马约拉纳束缚态被认为是拓扑量子计算机的潜在构建块，因为量子信息可以编码在一对{ \it空间分离}马约拉纳束缚态的费米子占据中。然而，尽管密集的理论努力，非本地签名的马约拉纳绑定状态尚未发现在电荷输运。在这项工作中，我们预测了一个惊人的非局域相位相干电子转移过程凭借隧道进出一对马约拉纳束缚态。这种隐形传态现象只存在于介观超导体中，因为一个非常重要但以前被忽视的充电能量。我们提出了一个实验装置来检测超导体/量子自旋霍尔绝缘体/磁绝缘体混合系统中的这种现象。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Visualising Majorana bound states in 1D and 2D using the generalized Majorana polarization
我们研究的解决方案，一般哈密顿表现出粒子空穴混合。我们表明，存在一个普遍的量，可以描述当地的马约拉纳性质的一个给定的状态。这种伪自旋类双分量量实际上是Sticlet等人在2012年引入的Majorana极化（MP）度量的推广，它仅适用于某些具有特定自旋和对称性的模型。我们将其应用到一个开放的二维Kitaev系统，以及一维拓扑线。我们表明MP特征是一个必要的和充分的标准，以测试是否一个状态是一个Majorana或没有，并使用它来数值确定的拓扑相图。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall
Bound states in the continuum and Majorana zero modes in a double quantum dot interferometer: Ghost-Fano Majorana effect
我们研究了通过由平行双量子点耦合到两个正常接触的纳米结构的输运性质。此外，每个量子点连接到拓扑超导纳米线，在其末端托管马约拉纳零模式。考虑穿过干涉仪所包围的区域的磁通量。首先，我们研究的物理量的系统采用格林函数形式主义。我们发现，束缚态的出现在拓扑超导纳米线的对称配置，即，这取决于它们的长度和与量子点的耦合能量。此外，我们发现了一个传输抑制异常的磁通量的函数在上述相同的对称配置。此外，我们还发现磁通量控制着连续介质中Majorana零模和束缚态在态密度和线性电导中的投影，这表明只有通过改变磁通量才能操纵这两种束缚态.
2023-02-27 cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping through Majorana bound states
我们研究了通过耦合到多个正常引线的马约拉纳束缚态隧道的绝热电荷泵。我们表明，对于大多数的参数，这样的泵不会导致任何净泵浦电荷之间的各种引线，除非实现多连接的几何形状。我们引入一个Aharonov-Bohm环几何在交界处实现这样一个多连通几何。我们进一步表明，泵浦电荷的傅立叶变换相对于通过环插入的通量显示了一个Andreev束缚态和马约拉纳束缚态的情况之间的明显区别。因此，这样的傅立叶分析可以作为一个诊断检测的马约拉纳束缚态在建议的几何形状。
2018-09-04 cond-mat.mes-hall
Entangling Spins in Double Quantum Dots and Majorana Bound States
我们研究了在双量子点中实现的单重态-三重态量子比特与由空间分离的Majorana束缚态实现的拓扑量子比特之间的耦合。我们证明了单重态-三重态量子比特可以用于读出拓扑量子比特，并补充不能通过编织马约拉纳束缚态来执行的门操作。此外，我们将我们的设置扩展到单重态-三重态和拓扑混合量子比特的网络，为可扩展的容错量子计算铺平了道路。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states in open quasi-1D and 2D systems with transverse Rashba coupling
我们研究了在准一维和二维正方形晶格与开放的边界条件下，一般各向异性Rashba耦合，在一个应用塞曼场的存在下，在超导体附近的Majorana状态的形成。对于系统中的系统的长度是非常大的（准1D），我们计算解析的精确拓扑不变量，我们发现一个丰富的相图，这是强烈依赖于系统的宽度。我们比较我们的结果与以前的结果的基础上，少带近似。我们还研究了在两个方向上的有限长度的数值开放的二维系统。我们使用最近引入的广义Majorana极化，它可以本地评估一个给定的状态的Majorana字符。我们发现，马约拉纳的形成强烈地依赖于系统的几何形状，如果长度和宽度是可比的没有马约拉纳状态可以形成，但是，可以显示的“准马约拉纳”状态，具有本地马约拉纳字符的形成，但没有全球马约拉纳对称性。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall
Weak measurement protocols for Majorana bound state identification
我们提出了一个连续的弱测量协议测试的Majorana束缚态的非局域性，通过当前的散粒噪声相关性。实验装置包含一个拓扑超导体岛与三个正常的导电引线弱耦合到不同的马约拉纳状态。把一个引线在有限的电压和测量的散粒噪声之间的其他两个（接地）的引线的相关性，与真正的马约拉纳状态的设备区分从那些没有强电流的相关性。真正的马约拉纳的存在表现在异常高的噪音水平或几乎没有噪音，这取决于所选择的设备配置。监测噪声统计相当于对马约拉纳量子比特的弱连续测量，并产生类似于完整编织协议的信息，但实验工作量要低得多。我们的理论可以适应不同的平台，并应允许明确识别马约拉纳州。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Pairing Correlations and Spin Polarization of Majorana Bound States in Two-Dimensional Topological Insulator Systems
我们证明了在二维拓扑绝缘体边缘形成的铁磁绝缘体（FI）-超导体（SC）结中的零能Majorana束缚态具有三种自旋-三重态配对关联，其自旋极化方向与铁磁绝缘体中的位置无关.当一个电子以平行于这个方向的自旋（反）注入时，等自旋安德烈耶夫反射表现出最宽的（最窄的）共振峰。当调用FI-SC-FI结中的两个Majorana束缚态之间的耦合时，发现了类似的行为，尽管产生了额外的弱自旋单线态配对相关。这些签名可以很容易地促进实验检测自旋三重态的相关性和自旋极化的马约拉纳束缚态。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall
Realization of the Non-endpoint Majorana Bound States in an Extended Kitaev Chain
研究具有相位梯度的扩展 Kitaev 链，发现跳跃相位差能诱导并调控非端点 Majorana 束缚态，并提出在扩展 Kitaev 环和双环中实现拓扑辫编操作的协议。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall
Microwave-controlled coupling of Majorana bound states
我们提出了微波控制的量子比特实现马约拉纳束缚态的旋转。为此，我们研究了微波腔中的非均匀Kitaev链。该链由两个拓扑非平凡区域组成，它们被一个拓扑平凡的间隙区域分隔开。在左（右）区和中央区之间的界面处的Majorana束缚态是耦合的，并且它们的能量通过虚共隧穿过程而分裂。这些cotunneling过程的振幅呈指数下降的网站的缺口区域的数量，和衰减长度发散的拓扑平凡的区域关闭的间隙。我们证明，微波辐射可以指数增强马约拉纳束缚态之间的耦合，无论是经典的和量子化的电场。通过数值求解适当的刘维尔方程，我们表明，微波可以驱动拉比振荡的马约拉纳部门。我们的模型出现作为一个有效的描述拓扑半导体纳米线在微波腔。因此，我们的建议提供了一种实验上可行的方法来获得完整的单量子位控制所需的通用量子计算与马约拉纳量子位。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall
A Proposal to Measure the Quasiparticle Poisoning Time of Majorana Bound States
本文提出了一种测量由于准粒子中毒引起的马约拉纳费米子模的费米子宇称寿命的方法。我们模型准粒子中毒耦合的马约拉纳模式的电子水库，明确打破系统中的宇称守恒。这种中毒加宽并缩短了与马约拉纳模式相关的共振峰。在双引线几何结构中，中毒从交叉Andreev反射的最大值特性降低了两个引线之间的电流噪声的相关性。后一种测量允许计算中毒率，即使温度比谐振宽度高得多。
2013-12-31 cond-mat.mes-hall
Manipulating Andreev and Majorana Bound States with microwaves
我们研究了Andreev（Majorana）束缚态之间的相互作用，形成在（拓扑）超导体和微波脉冲的训练的边界。我们发现，来自脉冲的额外动力学相位可以使Andreev反射的相位发生偏移，从而导致动力学Andreev态的出现。作为应用，我们研究了正常拓扑超导体结的微分电导中零偏置峰的存在--这是马约拉纳态最简单但不知何故模糊的实验特征。向测量电极添加微波辐射提供了零偏置峰的Andreev性质的明确探测。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Majorana bound state engineering via efficient real-space parameter optimization
最近的进展对制造的马约拉纳基量子比特引发了系统的方法来优化实验相关参数的需要，实现强大的马约拉纳束缚态。在这里，我们介绍了一种有效的数值方法的实空间优化的可调参数，如静电势分布和磁场纹理，在马约拉纳线。结合量子控制和量子传输的思想，我们的算法，适用于任何非相互作用的紧束缚模型，在很大程度上未探索的参数空间上运行，并为Majorana束缚态开辟了新的路线，增强了鲁棒性。与普遍的看法相反，我们发现，参数的空间不均匀性可以是一个资源的工程马约拉纳束缚态。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum transport through a quantum dot side-coupled to a Majorana bound state pair in the presence of electron-phonon interaction
我们从理论上研究了通过一个量子点耦合到限制在拓扑超导纳米线两端的Majorana束缚态的量子输运。拓扑超导体形成一个回路，并通过可调磁通量穿过，这允许人们控制系统中的电子输运。特别地，我们研究了当中心量子点与单个长波光学声子模相互作用时，器件中的声子辅助输运性质。我们发现，当两个马约拉纳束缚态是未杂化的，零温度线性电导具有$2π$周期性的磁通量相位的函数，独立的电子-声子相互作用，量子点的能量，或点马约拉纳耦合的有限值。对于马约拉纳束缚态之间的有限重叠，线性电导周期性通常由于有限的电子-声子耦合强度或被调谐远离费米能级的点能级而变为$4π$。此外，当Majorana束缚态杂化且电子-声子耦合有限时，微分电导周期性从$2π$变为$4π$。我们的研究结果提供了深入了解传输签名预期的拓扑量子计算平台，集成量子点作为一种手段，马约拉纳量子位读出。与环境浴的能量交换，这里是一个单一的声子模式，显着改变了预期从马约拉纳模式的电流签名。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states without vortices in topological superconductors with electrostatic defects
在二维超导体中，具有破缺时间反转和自旋旋转对称性的涡旋可以在零激发能束缚态。这些所谓的马约拉纳束缚态将热绝缘体转化为热金属，并可用于编码拓扑保护的量子位。我们确定了一种替代机制的马约拉纳束缚态的形成，类似于肖克利态在金属表面上形成的方式：一个原子级的静电线缺陷可以有一对马约拉纳束缚态的端点。肖克利机制解释了手征p波超导体的无涡旋晶格模型中热金属的出现，并且（与涡旋机制不同）也在拓扑平凡阶段起作用。
2011-09-24 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states in magnetic skyrmions
磁性Skyrmions是高度移动的纳米级拓扑自旋纹理。我们表明，无论是分析和数值，一个磁skyrmion的一个均匀的方位角绕组数放置在接近的s波超导体主机在其核心的零能量马约拉纳束缚态，当巡回电子和skyrmion之间的交换耦合是强的。这种马约拉纳束缚态是稳定的存在下的自旋轨道相互作用。我们建议使用超导三结实现非阿贝尔统计的马约拉纳束缚态。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal noise cross-correlation mediated by entangled Majorana fermions
由于量子比特的非定域性，嵌套在马约拉纳束缚态中的量子比特可能是实现无消相干量子计算的关键。马约拉纳束缚态可以在一维拓扑超导体的两端实现。然而，当束缚态直接耦合到电子库时，它们的非局域关联被局域Andreev反射淬灭。在这里，我们提出了一个方案，以产生两个分开的量子点之间的非局域噪声互相关，介导的一对马约拉纳束缚态。通过调节施加到点的栅极电压，可以获得正的和负的互相关。在有限温度的有限范围内，互相关不受热涨落的抑制。此外，我们展示了当多个点能级耦合到Majorana束缚态时，局部Andreev反射如何抑制噪声互相关。可测量的互相关预计将作为一个敏感的指标产生的马约拉纳费米子。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states from exceptional points in non-topological superconductors
最近的实验工作对检测马约拉纳束缚态的重点是创造拓扑超导的条件。在这里，我们展示了另一种途径，实现完全本地化的零能量马约拉纳束缚态时，拓扑平凡的超导体是强耦合到一个螺旋正常区域。这样的结可以通过例如利用自旋轨道耦合来近似纳米线的有限部分，并且组合静电耗尽和塞曼场以驱动非近似（正常）部分进入螺旋相来实验性地实现。马约拉纳零模式出现在这样一个开放的系统中，没有微调作为一个结果的电荷共轭对称性，并最终可以链接到参数空间中的“例外点”（EP）的存在，其中两个quasibound Andreev水平分叉成两个quasibound马约拉纳零模式。EP后，后者之一成为非衰减的交界处接近完美的Andreev反射，从而导致在马约拉纳暗态（MDS）定位在NS交界处。我们发现，MDSs表现出与传统的封闭系统的Majorana束缚态（零能量，自共轭，$4π$ -约瑟夫森效应和非阿贝尔编织统计），而不需要拓扑超导电性的全部属性。
2016-03-04 cond-mat.mes-hall
Majorana bound states in a disordered quantum dot chain
研究了与s波超导体邻近耦合的半导体量子点无序链中的Majorana束缚态。通过计算其拓扑量子数，基于散射矩阵方法和紧束缚模型，我们可以确定这种非均匀一维系统的拓扑性质。我们研究了Majorana束缚态在自旋无关项（包括化学势和规则的自旋守恒跳跃）和自旋相关项（即，由于Rashba自旋-轨道耦合而引起的自旋翻转跳跃。我们发现，马约拉纳束缚态是不完全免疫的自旋无关的无序，特别是当后者是强的。同时，马约拉纳束缚态对于自旋相关无序是相对稳健的，只要自旋翻转跳跃具有统一的符号（即，变化的自旋翻转跳跃项不沿链改变其符号）。然而，当无序引起自旋翻转跳跃中的符号翻转时，拓扑-非拓扑相变发生在低化学势区。
2016-03-20 cond-mat.mes-hall
Distinguishing topological Majorana bound states from trivial Andreev bound states: Proposed tests through differential tunneling conductance spectroscopy
由化学势变化引起的微不足道的Andreev束缚态可能导致$D$类纳米线在有限磁场下的零偏压隧穿电导峰，精确地模拟了由拓扑Majorana束缚态引起的预测的零偏压电导峰。这一发现提出了一个严重的问题，使用零偏置隧穿电导峰的功效，本身，作为证据支持拓扑马约拉纳束缚态存在于纳米线。在目前的工作中，我们提供了具体的实验协议隧道光谱测量，以区分Andreev和Majorana束缚态，而不调用更多的要求，ING非本地测量尚未成功地在纳米线系统中进行。特别是，我们讨论了三个不同的实验方案，涉及响应的零偏置峰值的隧道势垒的局部扰动，从线端的束缚态的重叠，最引人注目的是，引入一个尖锐的本地化的潜在的线本身扰动的零偏置tun-densitivepeaks。我们提供了广泛的数值模拟来澄清和支持我们的理论预测。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall
Fano-Rashba effect in the presence of Majorana bound states
本文通过格林函数和运动方程方法，研究了马约拉纳束缚态如何影响双通道Fano-Anderson模型中量子点的Fano-Rashba效应，揭示了其对透射干涉图样的改变及连续谱中束缚态的鲁棒性。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling characteristic of a chain of Majorana bound states
我们认为理论上隧道特性的结之间的正常金属和链的耦合马约拉纳束缚态之间的拓扑和非拓扑超导部分的交叉处产生的，作为一个结果，例如，在纳米线的无序。虽然孤立的马约拉纳态支持共振安德烈耶夫过程，产生高度为2e^2/h的零偏微分电导峰，但更多耦合的马约拉纳态的情况明显不同，微分电导中既有零峰，也有2e^2/h峰。我们推导出一个一般的表达式之间的电流正常的金属和网络的耦合马约拉纳束缚态和描述的微分电导谱的一组通用的情况下，包括规则的，无序的，和无限链的束缚态。
2010-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport through a quantum dot coupled to two Majorana bound states
研究了一维拓扑超导纳米线两端的两个Majorana束缚态与一个量子点耦合的环形系统中的电子输运。通过调节穿过环的磁通量，我们考虑的模型系统可以切换到具有或不具有零能量模式的状态时，纳米线是在其拓扑相位。我们发现，由于束缚态和连续态之间的干扰，电导谱中的Fano轮廓在这两种不同的情况下表现出明显不同的特征，因此可以用来检测Majorana零能模式。最有趣的是，作为磁通量的周期函数，当两个马约拉纳束缚态不重叠时（如在无限长的纳米线中），电导显示$2π$周期性，但当重叠变得非零时（如在有限长的纳米线中），电导显示$4π$周期性。我们将模型系统映射到Majorana费米子表象中的Q-Kitaev环中，并通过检查能谱来确认这些不同的特征。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Topological rf-SQUID with a frustrating pi-junction for probing the Majorana Bound State
Majorana束缚态被预测为Kitaev模型的边界态。在这里，我们表明，一个π-约瑟夫森结，插入在一个拓扑非平凡的模型环，维持马约拉纳束缚态，这是强大的本地和非本地扰动。实际的结构可以基于高Tc超导体三晶体结构，类似于用于发现d波序参量的结构。马约拉纳束缚态的存在改变了基态的拓扑非平凡环在一个可测量的方式，相对于一个传统的。
2013-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana bound states in scanning gate microscopy of hybrid nanowires
AGH University of Krakow（克拉科夫AGH科技大学）
本研究从理论上分析超导邻近效应半导体纳米线的扫描栅极显微技术，揭示不同针尖势下马约拉纳态的响应特征，可区分马约拉纳束缚态与准马约拉纳态、判别零偏压电导峰的拓扑属性。
2025-11-17 cond-mat.mes-hall
Fractal Topology of Majorana Bound States in Superconducting Quasicrystals
School of Physics, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, United Kingdom（布里斯托大学物理学院）
研究揭示超导准晶体中马约拉纳束缚态的分形拓扑特性，通过分析发现其相变具有分形结构，并揭示了准晶体性和超导配对之间的竞争对稳定性的影响。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Splitting of a Cooper pair by a pair of Majorana bound states
马约拉纳束缚态是超导能隙中间电子和空穴激发的空间局域叠加态。一个量子比特可以在一对空间分离的马约拉纳束缚态中进行非局域编码。这样的马约拉纳量子比特是拓扑量子计算机的基础，但对非定域性的直接实验测试仍然是难以捉摸的。在这里，我们提出了一种方法来探测的非局域性通过交叉Andreev反射，这是一个电子注入到一个束缚态，然后由另一个束缚态的空穴的发射（相当于分裂的库珀对的两个状态）。我们发现，在足够低的激发能，这种非局部散射过程占主导地位的本地Andreev反射涉及一个单一的束缚态。因此，进入两个束缚态$i=1,2$的电流的低温和低频波动$δI_{i}$最大地相关：$\overline{δI_{1}δI_{2}}=\overline{δI_{i}^{2}}$。
2008-08-15 cond-mat.mes-hall
Many-particle Majorana bound states: derivation and signatures in superconducting double quantum dots
我们考虑两个相互作用的量子点通过标准超导体耦合。我们推导出一个有效的Hamilton量，并表明在很宽的参数范围内可以获得简并的基态。一个exotique形式的马约拉纳束缚态的支持在这些简并，系统可以被调谐到一个极限，它是等价的Kitaev的一维线模型。在多粒子图象的强相互作用极限下，给出了该系统的Majorana束缚态的形式。我们还研究了该系统中的约瑟夫森电流，并证明了在外加磁场的存在下会出现双缝状图案。这种模式被证明是消失，增加相互作用的强度，这是能够被解释为目前正在进行的不带电的马约拉纳模式。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall
