Electron Teleportation via Multiple Majorana Bound States in a Superconductor Island
研究超导岛中通过多个Majorana束缚态在量子点间的电子瞬移，发现Majorana耦合与隧穿不对称性对弹性和非弹性输运具有选择性影响，有助于区分拓扑与非拓扑输运特征。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstrating nonlocality induced teleportation through Majorana bound states in a semiconductor nanowire
本文提出利用量子点-半导体纳米线-点接触探测器装置实现并测量 Majorana 束缚态诱导的类隐形传态电子转移，并分析测量反作用下的事件识别方法。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous crossed Andreev reflection in mesoscopic superconducting ring hosting Majorana fermions
研究了环形非拓扑超导体（NS）-拓扑超导体（TS）双结中的Majorana物理及其对电子输运的影响。我们发现，根据两个拓扑不同的区域的长度和它们之间形成的马约拉纳费米子的本地化长度之间的比率，两个完全不同的传输机制正在工作：完美的交叉Andreev反射（CAR）的短NS区域和完美的正常Andreev反射的短TS区域。这种差异是解释在NS-TS双结系统，这还没有透露到目前为止，亚能隙状态的拓扑上不同的属性。CAR过程对穿过环的磁通量的奇异依赖性被揭示出来，并可用于检测马约拉纳费米子。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall
Electron Teleportation in Multi-Terminal Majorana Islands: Statistical Transmutation and Fractional Quantum Conductance
我们研究了在库仑阻塞机制下，通过单电子隧穿耦合到多个正常金属引线上的具有空间分离的Majorana模的拓扑超导岛。我们表明，在这样的马约拉纳岛的低温输运进行的紧急电荷- $e$玻色子组成的马约拉纳模式和电子的铅。从费米统计到玻色统计的这种转变具有显著的后果。对于非相互作用的铅，系统流动到一个非费米液体固定点，这是稳定的隧道耦合各向异性或失谐远离电荷简并点。结果表明，该系统在零温度下表现出普遍的电导，这是电导量子的一小部分，低温修正具有普遍的幂律指数。此外，我们考虑马约拉纳岛连接到相互作用的一维导线，并找到不同的稳定不动点附近和远离电荷简并点。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron teleportation with quantum dot arrays
一种电子隐形传态协议，灵感来自Bennett等人的方案，是在介观结构中提出的。超导电路允许在三个正常量子点的阵列中注入和测量纠缠的单线态电子对。通过两个超导量子点和适当的选通，在稳态下实现了隐形传态过程的选择。电子自旋的隐形传态是通过测量通过正常点阵的自旋极化电流来检测的。该电流与超导电路内部流动的对电流完全相关。经典的通道所需的贝内特的协议，这标志着一个隐形传态周期的完成，被确定与超导电路中的电子电荷的检测。
2002-12-10 cond-mat.mes-hall
Boundary Potential Method for Describing Electron Teleportation in an Interferometer with a Topological Superconductor
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）
针对含拓扑超导体的干涉仪中电子隐形传输问题，提出基于散射理论的边界势方法，在电荷约束下计算电导。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall
Coherent transport through a Majorana island in an Aharonov-Bohm interferometer
由于非局域量子比特编码和非阿贝尔交换统计，马约拉纳零模是拓扑量子计算的主要候选者。空间分离的马约拉纳模式，预计将允许相位相干的单电子输运通过拓扑超导岛通过一种机制被称为隐形传态。在这里，我们实验研究这样一个系统，通过图案化的细长外延InAs-Al岛嵌入在Aharonov-Bohm干涉仪。随着平行磁场的增加，岛中的离散子带隙态降低到零能量，产生持续的1 e周期库仑阻塞电导峰（e是元电荷）。在这种情况下，通过干涉仪的电导被观察到振荡在一个垂直的磁场的通量周期为h/e（h是普朗克常数），表明相干传输的单电子通过岛，电子隐形传态通过马约拉纳模式的签名，也可以观察到，表明额外的非马约拉纳机制1 e运输通过这些适度短的电线。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Revisit the non-locality of Majorana zero modes and teleportation: Bogoliubov-de Gennes equation based treatment
本文基于Bogoliubov-de Gennes方程重新审视马约拉纳零模的非局域性，发展单粒子波函数输运方法，并预测对称耦合下零偏压电导为e²/h，是传统马约拉纳量子化电导值的一半。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bridging distributed quantum materials via multi-hotspot vacuum: remote Cooper pairing and Andreev teleportation
The University of Hong Kong（香港大学）；Zhengzhou University（郑州大学）
研究通过多间隙裂环谐振器架构连接分布式量子材料，利用腔真空涨落介导相互作用，实现远程库珀对和安德列夫量子隐形传态，证明纠缠熵与晶格面积成线性关系，为介观物质平衡量子网络提供新范式。
2026-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cavity quantum electrodynamics with mesoscopic topological superconductors
研究了一维$p$波超导体与微波带线腔的电容耦合。通过探测从腔中出射的光，可以揭示$p$波超导体的电子磁化率。我们分析了两个超导系统：原型Kitaev链，和拓扑半导体线。对于这两个系统，我们表明，光子测量，通过电子的磁化率，使我们能够确定的拓扑相变点，出现的马约拉纳费米子，和他们的基态的奇偶性。我们表明，所有这些影响，这是缺乏有效的理论，考虑到光耦合到马约拉纳费米子只，是由于马约拉纳费米子和体状态的超导体之间的相互作用。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Teleportation-induced entanglement of two nanomechanical oscillators coupled to a topological superconductor
一维拓扑超导体的特点是一个单一的费米子零模，是离域的两个马约拉纳束缚态位于系统的两端。我们研究了一对空间分离的纳米机械振荡器隧道耦合到这些马约拉纳模式。最有趣的是，我们证明了在介观拓扑超导体上的电子-声子耦合和有限的充电能量的组合可以通过非局域费米零模导致振子之间的有效超交换。我们进一步表明，这种隐形传态机制导致纠缠的两个振荡器的距离，可以显着超过超导体的相干长度。
2014-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal Majoranas in Mesoscopic Kitaev Chains
Quantum Advanced Research Center (QuARC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)（量子先进研究中心，西班牙国家科学研究委员会）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)（马德里材料科学研究所，西班牙国家科学研究委员会）
研究通过超导段连接的量子点实现Kitaev链，揭示介观混合区域对Majorana零模局域化的影响，推导出优化条件和实验相关参数。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Conductances in Three-Terminal Transports
本文在三端马约拉纳零模输运装置中构建主方程并结合修正BdG方法，揭示零耦合能极限下隐形传态与交叉Andreev反射通道的非零存在，为局域零偏压峰高度和电导标度行为提供新预测。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance and noise signatures of Majorana backscattering
我们提出了一个电导测量来检测手征马约拉纳边缘态的背散射。由于正常过程和Andreev过程对于单个手性Majorana边缘状态的背散射具有相等的概率，因此与手性Dirac边缘状态的背散射存在质的差异，从而引起半整数霍尔电导率和入射和出射模式中的波动解耦。后者可以通过热噪声测量来检测。马约拉纳费米子的这些实验签名在有限温度下是鲁棒的，并且不需要后向散射区域的大小是介观的。
2010-08-11 cond-mat.mes-hall
Multi-Terminal Coulomb-Majorana Junction
我们研究多个螺旋纳米线附近的一个共同的介观超导岛，马约拉纳费米子束缚态形成。我们发现，一个弱的有限充电能量的中心岛可能会显着影响系统的低能量行为。而对于强的充电相互作用，结使连接线弯曲，低于非普适阈值的相互作用可能触发流向奇异的近藤不动点。在任一种情况下，无限电容（接地）设备的理想Andreev反射固定点特性由于相互作用而变得不稳定。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Cross-correlation mediated by Majorana island with finite charging energy
本文通过多粒子数态方法研究马约拉纳零模输运，提出引入有限充电能消除隐形传态与Andreev通道简并，从而在解耦极限下建立非零交叉关联，并通过功率谱相干峰结构揭示MZMs的非局域相干耦合机制。
2021-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Switching from Crossed Andreev Reflection to Electron Teleportation via Quantum dot
研究了正常铅-量子点-拓扑超导体-量子点-正常铅（N-QD-TS-QD-N）结中的电子输运。由于拓扑超导体中Majorana费米子的非局域性，结中存在两种单电子输运过程：交叉Andreev反射（CAR）和电子隐形传态（ET）.当量子点与磁场的耦合能远大于磁场与量子点之间的耦合能时，电子可以根据量子点的能级不同，通过CAR或ET隧穿拓扑超导体。例如，当两个量子点的能量（标记为$ε_1$和$ε_2$）等于磁场的耦合能量（标记为$E_M$）时，左引线中的电子可以通过磁场传送到右引线，而当满足$ε_1=-ε_2=E_M$时，左引线中的电子可以结合右引线中的一个电子以形成库珀对并通过磁场隧穿到拓扑超导体中。由于电子隐形传态和交叉Andreev反射都体现了微扰的非定域性质，因此可以用来研究微扰的性质。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall
Chiral Majorana Interference as a Source of Quantum Entanglement
干涉测量是研究多端介观系统纠缠产生和检测的有力工具。在这里，我们提出了一种设置，通过干涉术利用手性一维通道上的Andreev反射来产生，操纵和检测电子-空穴自由度中的纠缠。我们研究了两粒子干涉产生最大纠缠态叠加的最佳可能情况。这是通过手性马约拉纳模式混合手性狄拉克通道来实现的。我们表明，它是可能的，通过当前的互相关测量提取纠缠证人。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic conductance fluctuations and noise in disordered Majorana wires
具有破缺时间反转和自旋旋转对称性的超导导线可以表现出两种不同的拓扑能隙相和相边界处的宿主束缚Majorana态。当导线被调谐到这两个阶段之间的过渡和间隙是关闭的，马约拉纳状态成为离域导致系统的一个特殊的临界状态。我们研究了这种临界态的输运性质作为无序多通道线的长度$L$的函数。应用具有两个副本的D对称类非线性超对称西格玛模型，当$L$超过系统的相关长度时，我们确定了从短导线的欧姆极限到宽电导分布的范围内$L$的平均电导、其方差和第三累积量.此外，我们还计算了任意$L$拓扑指数的平均散粒噪声功率和方差。本文提出的一般方法也可用于研究其他对称性导线中无序和拓扑的综合效应。
2022-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dissipation-induced nonlocal phase-coherent transport in a topological superconductor
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）；Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS（基连斯基物理研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院库兹巴斯科学中心联邦研究中心）；National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)（莫斯科工程物理国立研究大学）；Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University（高等经济学院凝聚态物理实验室）
该研究证明耗散可替代库仑阻塞，在基塔耶夫链与马尔可夫浴耦合系统中实现非局域相位相干输运，其非局域电导达到局域水平，并确立耗散为控制马约拉纳量子隐形传态的工具。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Resistor-Capacitor Circuit with Majorana Fermion Modes in Chiral Topological Superconductor
研究了由量子点耦合到手性拓扑超导体中空间分离的Majorana费米子模构成的介观阻容电路。我们发现，由于马约拉纳费米子的性质，这是他们自己的反粒子和组成的粒子和空穴激发在相同的丰度大大增强的弛豫阻力。此外，如果仅涉及单个马约拉纳模式，则由于相消干涉，零频率弛豫电阻被完全抑制。因此，Majorana模在超导体上打开了一个奇异的耗散通道，由于其有限的超导能隙，通常被认为是无耗散的。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Transport properties of the Coulomb-Majorana junction
我们提供了一个全面的库仑-马约拉纳结，其中几个螺旋Luttinger液体纳米线耦合到一个联合介观超导有限的充电能量的低能量子输运的理论描述。考虑到超导导线端部附近形成的Majorana束缚态，我们推导并分析了描述结的非平衡电荷输运性质的Keldysh相作用量。低能物理对应于对称群为SO（M）的双通道近藤模型，其中M是连接到超导体的导线的数量。传输观测，如电导张量或电流噪声相关性，显示非平凡的温度或电压依赖性，反映非费米液体的行为。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall
Influences of electron-phonon interaction on quantum transport through one quantum-dot system with side-coupled Majorana zero mode
研究了电子-声子相互作用对具有侧面耦合Majorana零模（MZM）的量子点系统输运性质的影响。计算结果表明，在零温度极限下，MZM控制的零偏压电导值可以被放大，这取决于电子-声子相互作用和点-MZM耦合之间的相互作用。在有限温度下，电子-声子相互作用对零偏压电导的抑制起主要作用。我们相信，这项工作可以帮助理解的电子输运通过介观电路的MZM的签名。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall
Extracting entangled qubits from Majorana fermions in quantum dot chains through the measurement of parity
我们提出了一个从支持零能量边缘模式的量子点链中提取纠缠电荷量子比特的方案。边缘模式是由马约拉纳费米子定位在每个链的末端。量子比特，逻辑上编码在双量子点中，可以通过它们之间的隧穿和配对相互作用来操纵。纠缠态的具体形式取决于每条链中边界位电子的奇偶性测量（偶数或奇数）和链之间的隐形传态。宇称测量是通过相干态微波光子与边界点的色散耦合实现的，而隐形传态是通过Bell测量实现的。我们的方案说明了\emph{localizable entanglement}在一个费米子系统，这是可行的作为一个量子中继器在现实的实验条件下，因为它允许有限的温度效应，是强大的对无序，退相干和准粒子中毒。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev or Majorana, Cooper finds out
我们研究了由介观超导岛实现的库珀对晶体管，该超导岛耦合到一对$s$波超导引线。对于一个平凡的岛，在引线之间的临界超电流表现出一个众所周知的$2e$ -周期性的岛栅电荷。在这里，我们表明，对于一个岛与空间分离的零能量马约拉纳或Andreev束缚态的临界超电流过渡到$1e$的岛栅电荷的大小的周期性。此外，对于Andreev束缚态，当岛的电荷基态的奇偶性在偶数和奇数之间变化时，电流-相位关系显示出符号反转。值得注意的是，对于马约拉纳束缚态，不会发生相同的符号反转。我们的研究结果突出了测量的库珀对晶体管的完整的电流-相位关系的相关性，以澄清拓扑超导体的候选系统中的零能量束缚态的性质，并提供了第一步整合马约拉纳量子比特在超导电路。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall
Signatures of topological ground state degeneracy in Majorana islands
我们考虑一个介观超导岛托管多对马约拉纳零能模式。马约拉纳岛由多个p波导线组成，这些p波导线通过平凡（s波）超导主干连接在一起，其特征在于总充电能量为$E_C$ ;导线通过隧道结耦合到普通金属引线。我们计算了岛上的平均电荷以及作为p波对隙$Δ_P$，充电能量$E_C$和无量纲结电导$g_i$的函数的非局部电导矩阵。我们发现，在岛的拓扑基态简并的存在下，显着地增强了电荷的波动，并导致抑制库仑阻塞效应。与传统的（s-波）介观超导岛相比，我们发现，库仑阻塞振荡的电导抑制马约拉纳岛的比例$E_C/Δ_P$或电导的大小$g_i$。我们还讨论了我们的研究结果与所谓的拓扑近藤效应。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Majorana Two-Channel Kondo Effect
一个一维的时间反演不变的拓扑超导体在两端都有一个马约拉纳-克拉默斯对，其中时间反演对称性作为一种超对称性，翻转了局域费米子宇称。我们研究这样的超导体，浮动和隧道耦合到正常的铅在其两端的运输异常。我们演示了一个拓扑保护，通道对称，两个通道的近藤效应没有微调的实现。当非定域传送消失时，在一端的一个引线通过另一端遥控宇宙的传输。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum transport in coupled Majorana box systems
本文对耦合马约拉纳盒器件中的低能量子输运进行了理论分析。一个马约拉纳盒表示一个库仑阻塞的介观超导体接近两个或多个长的拓扑纳米线。因此，该盒包含至少四个马约拉纳零模式（MZM）。具有几个马约拉纳盒子的设置，其中不同盒子上的MZM通过短纳米线段隧道耦合，是最近马约拉纳量子比特和代码网络提案的关键成分。我们建立并研究了多终端结的低能理论，其中正常引线通过引线-MZM隧道接触连接到耦合盒器件。在这样的设置中的传输实验可以测试基于马约拉纳的系统的非定域性和底层马约拉纳量子比特的完整性。对于一个单一的盒子，我们恢复了以前描述的拓扑近藤效应，可以捕获一个纯粹的玻色子理论。然而，对于几个耦合盒，非保守的局部费米子宇称需要包含额外的局部泡利算子集。我们提出了一个重整化群分析，并开发了一个非微扰强耦合的方法在这样的系统中的量子输运。我们的研究结果说明了几个例子，包括一个环量子比特设备和不同的两个盒子的设置。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall
Quasiclassical theory of disordered multi-channel Majorana quantum wires
多通道自旋轨道量子线在受到磁场作用并与s波超导体近接耦合时，可以支持Majorana态。我们研究的是在无序状态下这些系统会发生什么。受广泛建立的介观超导理论方法的启发，我们发展了一个拉艾伦伯格准经典方法拓扑纳米线有效的限制强自旋轨道耦合。我们发现，“马约拉纳数”，区分状态与马约拉纳费米子（对称类B）和没有马约拉纳（类D），是由产品的两个Pfronans的缺口准经典格林函数固定的右，左终端连接到电线。Eilenberger方程的数值解表明，D类无序量子线容易在局域态密度中形成零能异常（D类杂质谱峰），这与Majorana峰具有相同的关键特征.通过这种方式，我们证实了我们以前的结论的鲁棒性[物理学评论快报。109，227005（2012）]，更严格的系统设置。一般来说，我们发现，准经典的方法提供了一个非常有效的手段来解决无序D类超导体的存在和不存在的拓扑结构。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Error Correction for Complex and Majorana Fermion Qubits
我们引入纠错码，可以纠正费米子宇称违反（准粒子中毒）和宇称守恒错误的复杂费米子和马约拉纳费米子系统。在建立了费米子码的性质之后，我们介绍了一种由弱自对偶经典二元纠错码构造费米子码的一般方法。我们使用这种方法来构造（i）最短的费米子码，以纠正准粒子中毒错误，（ii）几何不变的费米子码和（iii）其他代码，纠正更高的重量错误。最后，我们讨论了一个可能的物理实现这样的代码在介观超导体托管马约拉纳零模式。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superconducting magnetoelectric effects in mesoscopic hybrid structures
本文提出描述反演对称破缺超导体中超电流诱导磁化的形式体系，并展示其用于在混合结构中产生与操控 Majorana 零模。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A proposal to probe quantum non-locality of Majorana fermions in tunneling experiments
拓扑马约拉纳费米子（MF）准粒子最近被认为存在于具有邻近感应超导性和塞曼场的半导体量子线中。虽然实验观察到的零偏压隧穿峰和分数交流约瑟夫森效应可以作为必要的签名的MF，他们都没有构成一个足够的“吸烟枪”的实验。由于一对马约拉纳费米子共享一个传统的费米子自由度，MF在某种意义上是分数激发。基于这种分形，我们提出了一个隧道实验，在半导体量子线中发现了一个几乎唯一的终态MF签名。特别是，我们表明，一个“隐形传态”的实验是不够的，以区分MF对MF，这是相当于传统的零能态，但我们提出的隧穿实验，在原则上，可以使这种区别。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mirage Andreev spectra generated by mesoscopic leads in nanowire quantum dots
我们研究了InSb纳米线量子点中Andreev束缚态介导的输运。使用两种超导源极和漏极接触：外延Al/InSb器件呈现出加倍的隧穿共振，而在NbTiN/InSb器件中，在增加源极-漏极偏置电压时，点的Andreev谱出现多次复制。在这两种设备中，都产生了拥挤频谱的海市蜃楼。为了描述的观测结果的模型相结合的软诱导间隙和额外的Andreev束缚态的影响，在量子点和相邻的量子点的纳米线的有限区域。理解Andreev光谱对于正确解释在相同结构上进行的马约拉纳实验是重要的。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Optimized micromagnet geometries for Majorana zero modes in low g-factor materials
Majorana束缚态的固态实验实现是基于具有强内在自旋轨道相互作用的材料。在本文中，我们探讨了另一种方法，其中自旋轨道耦合是通过一个不均匀的磁场，起源于微磁体阵列人工诱导。使用最近开发的优化算法，我们找到合适的磁铁的几何形状出现的拓扑超导导线没有内在的自旋轨道耦合。我们确认的鲁棒性马约拉纳束缚态对无序和周期性的潜力，其振幅不超过塞曼能量。此外，我们确定低g因子材料通常用于介观物理实验作为可行的候选人马约拉纳设备。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Enhanced current noise correlations in a Coulomb-Majorana device
嵌套在拓扑纳米线中的马约拉纳束缚态（MBSs）被预测在MBSs之间存在有限能量分裂的情况下表现出非局域关联。然而，在实验中尚未检测到非局部相关的信号。一个可能的原因是，能量分裂太弱，严重影响许多系统参数。在这里，我们研究的充电能量引起的非局域关联的混合装置的MBS和量子点。假设纳米线的主机的MBSs接近一个介观超导岛具有有限的充电能量。纳米线的每一端通过具有谐振能级的量子点耦合到一个引线。由于超导磁悬浮岛的非定域性和动态库仑阻塞效应的相互作用，器件表现出负微分电导和巨大的超泊松散粒噪声.当岛与大块超导体强耦合时，通过调整点能级，在小铅化学势下的电流互相关为负。相反，在非马约拉纳设置中，互相关总是正的。该差异可以提供MBS存在的签名。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall
Fusion protocol for Majorana modes in coupled quantum dots
本文提出在四量子点人工Kitaev链中探测马约拉纳融合规则的协议，不依赖超导岛，并分析非绝热、退相干和校准误差的鲁棒性，提出量子电容宇称读出方案。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall
Topological Kondo effect with Majorana fermions
近藤效应是巡游电子与具有简并能级的量子自旋耦合的显著结果。虽然简并通常被认为是由对称性或参数的微调引起的，但最近马约拉纳费米子的出现却带来了一种完全不同的可能性：一种由马约拉纳费米子的非定域特性引起的“拓扑简并”。在这里，我们表明，从这些自由度形成的非局域量子自旋引起一种新的“拓扑近藤效应“。这导致了一个强大的非费米液体的行为，已知是难以实现在传统的近藤上下文中。针对介观超导器件，我们预测了这种近藤效应的几个独特的输运特征，这将证明Majorana费米子的非局域量子动力学，并验证它们在拓扑量子计算中的潜力.
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perspective on Majorana bound-states in hybrid superconductor-semiconductor nanowires
本文回顾了混合超导体-半导体纳米线中马约拉纳束缚态研究十年进展，指出拓扑相证据缺失，并分享个人经验与未来挑战。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall
Majorana finite frequency nonequilibrium quantum noise
量子有限频率噪声是量子信息处理过程中量子测量的一个基本问题，目前Majorana束缚态通过拓扑保护避免退相干或幺正误差，为实现容错量子计算提供了一种有效的方法.因此，详细探索马约拉纳有限频率噪声谱，最好是在非平衡设备，是一个及时的挑战，具有根本的重要性。在这里，我们提出了有限频率差分噪声，这是相对于频率的噪声的衍生物的结果。该量具有通用单位$e^2$，并详细扫描马约拉纳噪声的所有特性，清楚地表明其通用有限频率特征。特别是，我们提供了光子吸收光谱的所有能量尺度，并揭示了丰富的结构，包括普遍的马约拉纳高原以及普遍的马约拉纳共振和反共振的特征频率。我们的研究结果是立即感兴趣的国家的最先进的实验，涉及量子噪声介观探测器能够分别测量光子吸收和发射光谱。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hard-gap spectroscopy in a self-defined mesoscopic InAs/Al nanowire Josephson junction
超导体/超导体-纳米线混合结构可以作为多功能的构建块，以实现基于量子化水平的马约拉纳电路或超导量子位，例如Andreev量子位。对于所有这些应用，超导体-半导体界面尽可能干净是至关重要的。此外，超导电极的形状和尺寸需要精确控制。我们通过完全原位的方法制备了自定义的InAs/Al核/壳纳米线结，满足所有这些标准。透射电子显微镜测量证实了尖锐和干净的界面之间的纳米线和原位沉积的Al电极，这是通过阴影蒸发形成的。此外，我们报告隧道光谱，门和磁场相关的运输测量。可实现的短结长度、观察到的硬带隙和磁场鲁棒性使得这种新的混合结构对于依赖于精确控制子带隙状态的数量的应用（如Andreev量子比特或拓扑系统）非常有吸引力。
2020-07-29 cond-mat.mes-hall
Measurement-Only Topological Quantum Computation via Tunable Interactions
我研究，在一般情况下，如何可调的相互作用可用于执行任意子的隐形传态和非阿贝尔任意子产生编织变换。我解释了这些方法是如何包含在拓扑量子计算的“仅测量”方法中的。伊辛任意子或马约拉纳零模的物理上最相关的例子被认为是详细的，特别是在马约拉纳纳米线的上下文中。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fermionic influence superoperator for transport through Majorana zero modes
本研究推导了描述电子穿越马约拉纳零模开放量子动力学的费米子影响超算符，构建层级运动方程实现数值计算，提出泛函微分方案给出输运可观测量精确表达式，为马约拉纳物理输运特征分析奠定理论基础。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport properties of Majorana bound states networks in the Coulomb blockade regime
基于马约拉纳束缚态（MBS）纳米结构的拓扑保护量子比特在容错量子计算中具有很大的应用前景。我们研究了纳米线网络托管MBSs的输运性质，重点是充电能量和相邻MBSs之间的重叠短介观样品的影响。特别是，我们调查托管四个MBS的结构，如T-路口和马约拉纳盒。利用马尔可夫近似下的主方程，我们讨论了由微气泡介导的主导输运过程。单电子隧穿和涉及库珀对的创建和湮灭的过程中占主导地位的顺序隧穿极限。在cotunneling制度中的MBS网络中的电荷是固定的，并且通过虚拟中间状态的转换来管理传输。我们的研究结果表明，四端测量的T-结和马约拉纳盒的几何形状可以是有用的工具，用于表征的性质与有限的重叠和充电能量的MBS。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Search for non-Abelian Majorana braiding statistics in superconductors
这是一个教程审查的方法编织世界线的非阿贝尔任意子（马约拉纳零模式）在拓扑超导体。拓扑量子信息处理的“圣杯”尚未在实验室中实现，但现在存在各种平台，人们可以在其中搜索马约拉纳编织统计。在介绍了编织的基本概念之后，我们讨论了如何能够编织固定的马约拉纳零模，绑定到纳米线的端点，通过在参数空间中执行交换，而不是在真实空间中。我们解释了如何库仑相互作用可以用来控制和读出的编织操作，即使马约拉纳零模式是电荷中性的。我们问融合规则是否可能提供一个更容易的途径对非阿贝尔统计的演示。在最后一部分中，我们讨论了一种方法编织在真实的空间，而不是参数空间，使用涡注入到手性马约拉纳边缘模式作为“飞行量子位”。内容：一.二、导言基本概念（编织的魔力;非阿贝尔统计;融合规则; Clifford Gates;拓扑保护）纳米线中Majorana零模的编织（三点转弯;非阿贝尔Berry相;库仑辅助编织;任意子隐形传态）IV.马约拉纳量子位的读出（马约拉纳干涉测量法;与通量量子位的电感耦合;与transmon量子位的微波耦合;与量子点的电容耦合;随机存取马约拉纳存储器）V.纳米线中马约拉纳零模的融合（线性结或三结;如果我们可以融合，我们需要编织吗？）六.如何编织Majorana边缘模式（超导体中的手征边缘模式;边缘涡旋注入;涡旋算子的构造;边缘涡旋编织）
2020-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana Fermion Surface Code for Universal Quantum Computation
我们引入了一个精确可解的相互作用马约拉纳费米子模型，实现了$Z_{2}$拓扑序与$Z_{2}$费米子宇称分级和晶格对称置换的三个基本任意子类型。我们提出了一个具体的物理实现，利用量子相位滑移的约瑟夫森耦合介观拓扑超导体的阵列，它可以实现在广泛的固态系统，包括拓扑绝缘体，纳米线或二维电子气，接近$s$波超导体。我们的模型发现一个自然的应用程序作为一个马约拉纳费米子表面码的通用量子计算，与单步稳定器测量需要没有物理辅助量子位，增加的容错性，和更简单的逻辑门比表面码玻色子物理量子位。我们彻底讨论协议的稳定测量，编码和操纵逻辑量子比特，和门的实现。
2015-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Simulating topological tensor networks with Majorana qubits
实现物质的拓扑量子相是凝聚态物理和量子信息科学面临的一个关键挑战。在这项工作中，我们证明了在这个方向上的进展，可以通过结合张量网络理论与马约拉纳设备技术的概念。以拓扑双半子弦网相位为例，利用张量网络对拓扑相位的表示比格点哈密顿量对拓扑相位的描述要简单得多的事实.定义张量网络的构建块被定制为通过电容耦合的马约拉纳束缚态的简单单元来实现。在考虑的情况下，这产生了一个非常简单的合成双半离子弦网的蓝图，人们可能会乐观地认为，所需的设备技术将很快可用。我们的研究结果表明，通过介观量子器件实现张量网络结构开辟了一个强大的新途径，实现和量子模拟的合成拓扑量子物质。
2019-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum phases of a one-dimensional Majorana-Bose-Hubbard model
在超导序参量没有涨落的情况下，发生在一维p波无自旋超导体边缘的马约拉纳零模（Majorana zero modes，MZM）是发生在一维拓扑相边缘的拓扑保护零能模的典型例子。在这项工作中，我们用密度矩阵重整化群（DMRG）技术数值研究了在相位涨落存在下拓扑相位的命运。为此，我们考虑在零温度下介观超导岛上的MZM-s的一维阵列。铜对和MZM辅助的单电子隧穿，以及介观岛的有限充电能量，产生了丰富的相图。我们表明，该系统可以在莫特绝缘相，一个Luttinger液体（LL）相的库珀对或第二个无隙相。与库珀对的LL相反，这第二阶段的特征在于非局部弦关联函数，其由于无隙电荷- $e$激发而代数地衰减。这三个相通过Kosterlitz-lessor或Ising型相变彼此分离。利用Jordan-Wigner变换，我们将系统映射到具有两种跳跃的广义Bose-哈伯德模型，并利用DMRG分析了不同的相位和相变。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological superconductivity in a dimerized Kitaev chain revealed by nonlocal transport
本研究通过非局域输运揭示二聚化Kitaev链中的拓扑超导性，提出马约拉纳边缘模干涉和长度奇偶效应作为可观测探针，为拓扑量子计算提供实验支持。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exponential Protection of Zero Modes in Majorana Islands
Majorana零模是凝聚态系统中的准粒子激发，已被提议作为容错量子计算机的构建模块[1]。与费米子和玻色子的通常统计相反，它们预计将表现出非阿贝尔粒子统计，从而使量子操作能够通过将孤立模式编织在彼此周围来执行。量子编织操作的拓扑保护，只要这些模式被钉扎在零能量附近，钉扎被预测为指数模式成为空间分离。根据理论建议，一些实验已经确定了邻近纳米线和原子链中的马约拉纳模式的签名，小模式分裂可能由马约拉纳的杂交来解释。在这里，我们使用库仑阻塞光谱在InAs纳米线段与外延铝，形成一个邻近诱导的超导库仑岛（马约拉纳岛），是从正常的金属铅隔离的隧道势垒，测量分裂的近零能量马约拉纳模式。我们观察到指数抑制的能量分裂增加线的长度。对于几百纳米的短器件，子带隙态能量随着磁场的变化而振荡，正如对于混合马约拉纳模式所预期的那样。导线长度每增加半微米，分裂就减少约十倍。对于长度超过1微米的器件，在强磁场中的传输通过与连续体能量隔离的零能态发生，产生均匀间隔的库仑阻塞电导峰，与通过马约拉纳模式的隐形传态一致。我们的研究结果有助于解释有限系统中平凡到拓扑的转变，并量化端模分离的拓扑保护的缩放。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Signatures of Majorana bound states and parity effects in two-dimensional chiral p-wave Josephson junctions
本文研究了介观手征$p$波超导岛耦合形成的约瑟夫森结的拓扑结构。通过分析和数值计算研究了在垂直磁场作用下，约瑟夫森涡旋中的BdG（Bogoliubov-de Gennes）能谱，发现了局域的MBS（Majorana束缚态）。此外，我们证明了一个扩展的MBS的存在，是离域周围的耦合岛，这对约瑟夫森超导和相位动力学的结的外周界有可测量的后果。特别是，我们预测的变化，在临界电流衍射图案中，奇数整数通量节点被解除费米子宇称依赖的方式。我们的竞争随机效应的热噪声和宏观量子隧穿RCSJ框架内的模型，并显示了双峰临界电流分布的出现。我们表明，增加宇称跃迁率抑制双峰性质的分布，从而强烈强调了非平凡的宇称依赖性质的多体基态。最后，我们考虑了三个岛屿的三结几何形状，并讨论了可能的方案编织马约拉纳束缚态移动的约瑟夫森涡，他们绑定。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Milestones toward Majorana-based quantum computing
我们介绍了一个方案的制备，操纵和读出的马约拉纳零模式的半导体导线介观超导岛。我们的方法综合了材料生长的最新进展与量子点实验中常用的工具，包括隧道势垒和库仑效应的栅极控制，电荷传感和电荷泵。我们概述了零模检测和量子计算之间的一系列里程碑，包括（1）使用邻近电荷传感器或泵浦电流检测非阿贝尔任意子的融合规则;（2）验证原型拓扑量子比特;（3）通过在分支几何中编织来演示非阿贝尔统计。前两个里程碑只需要一根带有两个岛的单线，并且还可以灵敏地测量系统的激发间隙、准粒子中毒率、残留马约拉纳零模分裂和拓扑量子比特相干时间。这些预编织实验也可以适用于其他操纵和读出方案。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Electron-photon coupling in Mesoscopic Quantum Electrodynamics
理解腔光子和电子纳米电路之间的相互作用对于介观量子电动力学（QED）的发展至关重要。人们必须将原子腔QED的成分（如轨道自由度）与隧道物理学和超导电路QED特有的强腔场不均匀性结合起来。因此，有必要引入一个形式主义，这两个领域之间的桥梁。我们发展了一种基于光子赝势的一般方法来描述纳米电路中的电子与腔光子之间的电耦合。在这幅图中，光子可以同时引起轨道能量移动、隧穿和局部轨道跃迁。我们详细研究了一个简单的例子，一个量子点与一个单一的正常的金属水库，耦合到一个腔。光子诱导隧穿项导致腔频率牵引和阻尼牵引之间的非普适关系。我们的形式也可以应用到多量子点电路，分子电路，量子点接触，金属隧道结，超导纳米结构包围Andreev束缚态或马约拉纳束缚态，例如。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A mesoscopic device for a realization of the Topological Kondo effect
本研究围绕拓扑近藤效应（TKE）的实现展开，提出以马约拉纳库珀盒（MCB）为核心、结合铁基拓扑超导体与金属引线的介观方案，并估算了不同交换耦合下的近藤温度，为任意子的实现提供了可行路径。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of the Majorana toric code in the presence of finite Cooper-pair tunneling
基于介观超导岛上Majorana费米子的复曲面编码是量子信息处理的一个很有前途的候选编码。在库珀对隧穿为零的极限下，将复曲面码的拓扑有序相位与平凡相位分开的相变属于（2+1）D-XY普适类.另一方面，在无限大的库珀对隧穿极限下，相变属于（2+1）D-Ising普适类.在这项工作中，我们处理的情况下，有限的库珀对隧道和解决的问题，如何连续的XY对称性破缺相变变成一个离散的$\mathbb{Z}_2$对称性破缺时，库珀对隧穿率增加。我们表明，这是通过一对夫妇的三临界点和一阶相变。使用乔丹-维格纳变换，我们映射的问题，自旋耦合到量子转子，随后，提出了一个朗道场论，这个模型匹配的已知结果在各自的限制。我们计算了有效场论，并提供了相关的临界指数为不同的相变。我们的研究结果是相关的预测在现实的实验实现的拓扑相的稳定性。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
