Probing Majorana wavefunctions in Kitaev honeycomb spin liquids with second-order two-dimensional spectroscopy
本文通过计算Kitaev蜂窝模型的二阶二维相干太赫兹光谱，发现交叉偏振下的最低阶非线性响应即可显现自旋液体指纹，并证明非对角峰能直接探测Majorana波函数的逆参与比，为Kitaev磁体实验提供指导。
2023-01-26 cond-mat.str-el
Probing the $ν=\frac{5}{2}$ quantum Hall state with electronic Mach-Zehnder interferometry
最近有人指出Halperin的113拓扑序解释了填充因子为$ν=5/2$的量子霍尔液体中的输运实验。然而，在$ν=5/2$处，113阶不能容易地与其他可能的拓扑阶区分开，例如非阿贝尔Pfronian和反Pfronian态以及Fabry-Perot干涉测量中的阿贝尔Halperin 331态。我们表明，电子马赫-曾德尔干涉仪提供了一个清晰的识别这些候选人$ν=5/2$状态。具体地说，通过干涉仪的隧穿电流的$I$曲线在113态中比在其它$ν=5/2$态中更不对称。此外，干涉仪中的散粒噪声的Fano因子在113状态下可以达到13.6，远大于Pfronan和反Pfronan状态下的最大Fano因子3.2和331状态下的最大Fano因子2.3。
2015-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing anyonic statistics via Mach-Zehnder interferometry in quantum computers
Boston University（波士顿大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（围道理论物理研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）；Western Washington University（西华盛顿大学）
利用量子计算机构建合成迈克尔逊-干涉仪，研究量子自旋液体中任意子的分数交换统计，通过观察电激发与磁激发的干涉图案验证噪声模型。
2025-04-28 cond-mat.str-el quant-ph
New directions in the pursuit of Majorana fermions in solid state systems
1937年马约拉纳费米子的理论发现-其定义性质是它们是自己的反粒子-此后影响了从中微子物理和暗物质搜索到分数量子霍尔效应和超导性的各种问题。尽管历史悠久，但对马约拉纳费米子的明确观测仍然是一个突出的目标。这篇评论文章强调了最近在马约拉纳的凝聚态物质搜索方面的进展，这些进展使该领域的许多人相信这一探索可能很快就会取得成果。我们首先介绍一些详细的异国情调的“拓扑”一维和二维超导体，支持马约拉纳费米子在其边界和涡旋。然后，我们转向在过去几年中出现的关键见解之一，即，它是可能的“工程师”这样的异国情调的超导体在实验室中形成适当的异质结构与普通的s波超导体。基于不同的材料，如拓扑绝缘体，传统的半导体，铁磁金属，和许多其他的，讨论了这种类型的许多建议。所有重要的问题，如何实验检测马约拉纳费米子在这些设置，然后解决。我们专注于三类测量，提供烟枪马约拉纳签名：隧道，约瑟夫森效应，干涉。最后，我们讨论了凝聚态物质马约拉纳费米子最显着的性质-非阿贝尔交换统计，他们产生的量子计算和相关的潜力。
2012-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dislocation Majorana zero modes in perovskite oxide 2DEG
目前许多探测马约拉纳零模的实验工作都集中在探测具有强自旋轨道耦合的量子线的边界上。在具有非平凡弱拓扑指数的二维超导体中，同样类型的Majorana零模也可以在晶体位错中实现。与Abrikosov涡旋不同，在这样的位错中，除了Majorana零模之外没有其他低的中隙态，因此它避免了在实验检测中遇到的常见并发症，例如扫描隧道显微镜（STM）测量。我们将表明，使用Ti或Ta原子的$t_{2g}$轨道的各向异性色散，当SrTiO $_3$或KTaO $_3$的表面2DEG变得超导时，可以实现这样的弱拓扑超导性，这可以通过固有配对或接近现有的s波超导体发生。
2015-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-domain anyon interferometry in Kitaev honeycomb spin liquids and beyond
最近的Kitaev蜂窝磁铁$α\text{-RuCl}_3$实验的启发，我们介绍了非阿贝尔自旋液体的边缘和准粒子含量的时域探针。我们的方案利用辅助量子自旋，通过时间依赖的隧道能量进出自旋液体的手性马约拉纳边缘状态进行通信。我们发现，辅助自旋动力学揭示了边缘状态的速度，并在适当的几何形状，检测个人的非阿贝尔任意子和紧急费米子通过时域对应的量子霍尔任意子干涉。我们预计各种各样的拓扑相在固态和冷原子设置的应用。
2020-10-30 cond-mat.str-el
Probing signatures of fractionalization in candidate quantum spin liquid Cu2IrO3 via anomalous Raman scattering
量子自旋液体中的长程纠缠导致了具有分数量子数和（二维）统计的新的低能激发。这些激励的实验检测和操纵提出了挑战，特别是在不同的候选磁体。一个有希望的探针的分馏是他们的耦合声子。在这里，我们提出了拉曼散射的结果为S = 1/2蜂窝状铱酸铜2 IrO 3，一个候选Kitaev QSL与细分马约拉纳费米子和伊辛通量激发。我们观察到异常的低温频移和线宽展宽的拉曼强度除了一个广泛的磁连续，我们得出，这两个自然是由于声子衰减到巡回Majoranas。动态拉曼磁化率标志着在~120 K时从QSL到热顺磁体的交叉。低于此温度的声子异常表现出强烈的声子-马约拉纳耦合。这些结果提供了证据的自旋分馏Cu 2 IrO 3。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Microwave response of a chiral Majorana interferometer
我们考虑一个基于人工诱导拓扑超导性和手征1D马约拉纳费米子的干涉仪。在拓扑衬底中诱导超导关联的（非拓扑）超导岛被假定为浮置的。这允许通过微波响应探测干扰马约拉纳模式的物理学，即，岛与地之间的频率相关阻抗。也就是说，充电和放电的岛是由正常和Andreev通道中的手征马约拉纳激发的时间延迟干扰控制。我们认为，微波测量提供了一个直接的方式来观察一维手征马约拉纳模式的物理。
2021-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Majorana zero modes by measuring transport through an interacting magnetic impurity
最近的实验的动机，我们考虑运输通过一个相互作用的磁性杂质耦合到马约拉纳零模（MZM）观察到的边界的拓扑超导体（SC）。在有限的隧穿振幅的存在下，我们观察到杂交的MZM与量子点，这是表现为半整数零偏置电导$G_0=e^2/2h$上测量的金属接触。电导中的低能特征通过穿过从拓扑到非拓扑超导区的过渡线而突然下降。随后从间隙Yu-Shiba-Rosinov类束缚态，这是强烈影响的现场杂质库仑排斥，我们表明，MZM签名的电导是强大的，即使在大的相互作用值持续存在。有趣的是，拓扑制度的特点是消失的Fano因子，$F=0$，诱导的MZM。结合测量的电导和散粒噪声的实验设置中提出的手稿允许检测的超导导线的拓扑特性，并区分低能量的贡献MZM从其他可能的零偏置异常的来源。尽管是相互作用的模型是完全可解的，这允许有一个准确的表征的电荷传输特性的结。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal anyon interferometry in phonon-coupled Kitaev spin liquids
最近受到Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$实验启发的理论研究突出了声子对手性拓扑相的热霍尔电导率的重要影响。在这里，我们介绍了混合介观宏观设备，允许精炼的热传输探头的非阿贝尔自旋液体伊辛拓扑秩序。这些器件具有量子相干介观区域，声子电导可以忽略不计，两侧是宏观叶，有利于手性马约拉纳边缘模式和体声子之间的有效热化。我们表明，我们的设备，使$(i)$准确确定的量子化热霍尔电导率，$(ii)$识别的非阿贝尔伊辛任意子通过温度依赖的热导率，最有趣的是$(iii)$单任意子检测通过基于热的任意子干涉。类似的结果广泛适用于声子耦合手性拓扑秩序。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana Quantum Lego, a Route Towards Fracton Matter
分形拓扑相是一种迁移率受限的分形拓扑准粒子，在容错量子计算中有着广阔的应用前景。虽然已经提出了各种精确可解的分形子模型，但需要平台来通过实验实现它们。我们发现，一组丰富的分形阶段出现在相互作用的马约拉纳带模型的积木是在实验范围内。具体来说，我们的马约拉纳建设克服了一个主要障碍，即实施复杂的自旋团簇相互作用的分形稳定剂代码。建议建设的基本积木包括库仑封锁马约拉纳岛和弱岛间马约拉纳杂交。这种设置产生了各种各样的分形子状态，并承诺许多机会，探测和控制分形子阶段实验。我们的方法还揭示了分形相和马约拉纳费米子码之间的关系，并进一步产生了一个层次的分形自旋液体。
2018-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-particle interferometry in the time-energy domain with localized topological quasiparticles
我们提出了多粒子干涉协议的时间-能量域，能够探测局域拓扑准粒子。使用一组量子点隧道耦合到一个拓扑非平凡的系统，点能级能量的时间依赖性定义了一个多体干涉平台，它（在某种程度上）是类似于洪-欧-曼德尔（HOM）干涉仪。我们表明，对于一个超导岛窝藏至少四个马约拉纳束缚态，最终的点占领数的概率分布将表现出一个特征干涉图案与强大的和量化的$π$相移。这种模式被证明是定性不同的拓扑平凡的变体，我们的设置。除了识别拓扑准粒子的存在外，干涉仪还可以通过后选择的方式操纵拓扑非平凡扇区中的量子态。
2020-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering and probing non-Abelian chiral spin liquids using periodically driven ultracold atoms
本文提出基于 Floquet 周期驱动和冷原子实现 Kitaev 蜂窝模型的方案，以构建并探测非阿贝尔手性自旋液体，通过能隙谱学和边缘淬火探测手性边缘信号，为研究非阿贝尔激发和量子化热输运铺路。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Universal nonequilibrium signatures of Majorana zero modes in quench dynamics
金属铅突然与电子系统相连后的量子演化包含了有关组合系统激发谱的信息。我们利用这种类型的“量子淬火”探测拓扑超导导线的两端的马约拉纳费米子的存在。我们得到一个代数衰减的重叠（Loschirton回声）${\cal L}(t)=| < ψ(0) | ψ(t) > |^2\sim t^{-α}$大的淬火后的时间，与一个普遍的临界指数$α$ =1/4，被发现是非常强大的对细节的设置，如在正常的铅，额外的铅通道的存在或存在的铅和超导体之间的绑定水平。在最近的量子点实验中，这个指数可以通过光吸收来测量，提供了一个新的马约拉纳零模式的签名，这是不同于干涉测量和隧道光谱。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of Majorana Fermions on a Quantum Computer
University of Southern California（南加州大学）
利用恒定深度量子电路算法，在噪声中等规模量子设备上模拟横场伊辛链中马约拉纳费米子的实时间演化，揭示两种动力学区域并展示杂质作为马约拉纳模式探针的能力。
2026-06-15 cond-mat.str-el
Specific heat of 2D interacting Majorana fermions from holography
马约拉纳费米子是发现物质新相的迷人媒介。然而，标准的分析工具是非常有限的，在探测的非微扰方面的互动马约拉纳在一个以上的层面。在这里，我们采用全息对应，以确定一个二维相互作用的无隙马约拉纳系统的比热。为了进行我们的分析，我们首先描述了一个赝标量扭转场的相互作用。然后，我们允许波动的背景曲率，从而确定我们的模型与$(2+1)$维反德西特（AdS）的几何形状与扭转。通过采用AdS/CFT对应，我们表明，相互作用模型是对偶的$(1+1)$ -维共形场论（CFT）与中心荷，取决于相互作用耦合。这个非微扰的结果使我们能够确定相互作用在零温度极限下对系统比热的影响。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
