Predicted signatures of p-wave superfluid phases and Majorana zero modes of fermionic atoms in RF absorption
研究了准二维费米气体原子通过p波费什巴赫共振相互作用的超流相。我们计算的吸收光谱下的超精细过渡，非旋转和旋转超流体的这些阶段。我们发现，人们可以识别的不同阶段的p波超流体的吸收光谱。吸收光谱表明，在弱配对$p_x+ip_y$相涡旋的核心处存在Majorana零模。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana Fermions: Direct Observation in 3He
在这封信中，我们报告的第一个直接观察到的无间隙马约拉纳量子点出现在超流$^3$ He-B表面的Andreev束缚态。在极低温极限下对超流~ 3 He-B的热容进行了精确测量。我们已经分开的体积Bogolyubov量子点和表面Majorana量子点的热容量由其不同的温度依赖性。我们已经发现，在0.11 mK的马约拉纳费米子构成的测辐射热计的热容量的一半，在我们的实验条件下。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Revealing universal Majorana fractionalization using differential shot noise and conductance in nonequilibrium states controlled by tunneling phases
对于分离良好的Majorana束缚态，有望出现Majorana量子点器件中量子输运特性的普适分形。我们发现，在低偏置电压$V$的差分散粒噪声$\partial S^>/\partial V$和电导$\partial I/\partial V$的Majorana普适性只出现在理想的设置只有一个Majorana模式纠缠的量子点。在实际器件中，两个马约拉纳模式都与量子点纠缠，$\partial S^>/\partial V$和$\partial I/\partial V$对隧穿相位变得非常敏感，即使对于分离良好的马约拉纳束缚态，也难以观察到它们的普适分数值。相反，如这里所揭示的，比率$(\partial S^>/\partial V)/(\partial I/\partial V)$弱地依赖于隧穿相位，并且当马约拉纳束缚态被很好地分离时是分数，或者当它们显著重叠时是整数。重要的是，对于非常大的$V$，我们证明，这个比例变得完全独立的隧道相位和其通用的分数马约拉纳值可以观察到在国家的最先进的实验。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana corner modes with solitons in an attractive Hubbard-Hofstadter model of cold atom optical lattices
最近提出了在二维量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）中以Majorana-Kramers对（MKPs）作为角模的高阶拓扑超导体与非常规铜酸盐或铁基超导体的邻近耦合。在这里，我们表明，这样的MKPs可以实现使用一个传统的s波超流体与孤子在冷原子系统由Hubbard-Hofstadter模型。MKP出现在由线孤子和系统的一维边缘的交叉点定义的“角”处的相互作用的存在下。我们的方案是基于最近实现的冷原子Hubbard-Hofstadter晶格，并将为观察Majorana角模和可能的高阶拓扑超流性与传统的s波超流体/超导体铺平道路。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cusps near Topological Phase Transitions: Signatures of Majorana fermions and interactions with fluctuations
在这篇文章中，我们研究的非解析性或尖点附近的拓扑相变驱动的全球拓扑结构的变化，而不是由传统的（本地）秩序的形成。本文所研究的拓扑有序超流体与非拓扑有序超流体之间的特殊相变，总是伴随着Majorana边界模的出现或消失，而在临界点处这些边界模被释放并演化为体相。无质量的马约拉纳费米子在跃迁处的增殖留下了独特的热力学特征。对于非常广泛的各向同性超流体或超导体（具有或不具有时间反演对称性），在$d$空间维度中产生的跃迁将是$(d+1)$阶。巨势的$(d+1)$阶导数在偶数维中是不连续的，在奇数维中是数值发散的。随着超流体拓扑结构的变化，压缩率等体量会出现一个尖点。我们定量计算了尖点结构，并进一步研究了大质量涨落场引起的相互作用的影响。这些尖点是马约拉纳费米子及其相互作用的直接表现，可以被认为是探测这些令人困惑的粒子的另一种方法。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quench-induced Floquet topological p-wave superfluids
二维超冷原子气体被调谐到接近p波费什巴赫共振，被认为表现出拓扑超流性，但实验发现这些是不稳定的。我们表明，可以诱导拓扑Floquet超流体，如果弱相互作用的原子突然接近（“淬火”）这样的共振，在不稳定踢之前的时间。由此产生的超流体具有马约拉纳边缘模式，但不同于传统的Floquet系统，因为它不是外部驱动的。相反，周期性调制是由动态自生成的。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Majorana corner states in an attractive quantum spin Hall insulator with opposite in-plane Zeeman energy at two sublattice sites
高阶拓扑超导体和超流体的主机低维马约拉纳角和铰链状态，因为新的拓扑结构的边界展览。虽然这种拓扑非平凡的阶段已被广泛探讨，更多可能的计划是必要的工程马约拉纳状态。本文提出了在两个亚晶格位置具有相反面内塞曼能量的二维吸引量子自旋霍尔绝缘体中可以实现Majorana角态。适当的塞曼场导致正方形样品的相邻边缘具有相反的狄拉克质量，并且自然地诱导出马约拉纳角态。这种拓扑相位的特征在于马约拉纳边缘极化，只要边缘间隙保持开放，它对随机势的扰动是鲁棒的。我们的工作为实现二维二阶拓扑超流体和设计Majorana角态提供了新的可能性。
2022-02-13 cond-mat.mes-hall
Revealing topological protection through unprotected operations in a Majorana parity qubit
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学量子计算和纳米科学卡弗里研究所）
本文针对耦合Kitaev链构成的马约拉纳奇偶量子比特，建立准静态退相解析理论，通过非保护操作揭示其拓扑保护，预测了相干时间随链长的指数标度关系及噪声限制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Quantum Computation With Majorana Fermion Edge Modes Through Microwave Spectroscopy Of Quasi-1D Cold Gases In Optical Lattices
我们描述了如何微波光谱的冷费米子在准一维陷阱可以用来检测，操纵和纠缠与“马约拉纳”边缘模式相关的外来非本地量子比特。我们提出了不同的方法来产生p波超流性，这是负责这些拓扑零能量边缘模式。我们发现，边缘模式在微波频谱中具有清晰的签名，并且线形状区分在这些边缘模式中编码的qbit的简并状态。此外，微波使系统在其简并基态流形中旋转。我们使用这些旋转来实现一组通用的量子门，允许系统被用作通用量子计算机。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Higher-order topological superconductivity: possible realization in Fermi gases and Sr$_2$RuO$_4$
我们提出在双层自旋极化费米气体超流体中实现二阶拓扑超导。我们专注于系统层内手性$p$波配对和可调层间跳跃和层间相互作用。在适当的情况下，层间偶宇称$s$ -或$d$ -波配对可以与层内$p$ -波共存。我们的模型支持本地化的马约拉纳零模式不仅在系统几何形状的角落，但也在某些一维缺陷，如晶格线缺陷和超流域壁的终端。我们展示了如何这样的拓扑相位和马约拉纳零模式，其中可以通过调整层间配对和跳跃的多种方式进行操作。推广到自旋系统，我们进一步提出，假定的$p$波超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$，当受到单轴应变，也可以实现所需的拓扑相。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Free Majorana Fermions with Superconducting Quantum Wires and a Magnetic Impurity
CPHT, CNRS, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院）
研究通过两通道Kondo模型探讨磁性自旋1/2杂质与超导量子线边缘束缚态的相互作用，揭示两种零能Majorana费米子的产生与保护机制。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unpaired Floquet Majorana fermions without magnetic fields
在\emph{s} -波配对势（半导体中的超导邻近效应或冷原子中的超流性）存在下，自旋-轨道耦合和塞曼耦合共同作用下的量子线是发展承载Majorana费米子的拓扑相的最有前途的系统之一。时间反演对称性的破缺对于不成对的马约拉纳费米子的出现至关重要。通过实现一个\emph{time-dependent}自旋旋转，我们表明，标准的静磁模型映射到一个\emph{non-magnetic}的时间反演对称性的破缺是保证作为时间的函数的自旋轨道耦合轴的周期性变化。这表明在没有磁场和磁性元素的情况下，由外力驱动的物质的拓扑超导态的发展是可能的。从实用的角度来看，该方案避免了共轭磁性和超导性的缺点，即使需要高频驱动的自旋轨道耦合可能是一个技术挑战。我们描述了这个Floquet系统的基本性质表明，有限的样本主机未成对的马约拉纳费米子在其边缘，尽管事实上，散装Floquet准能量是无间隙的，在每一个时刻的时间保持时间反演对称的哈密顿。值得注意的是，我们确定的Floquet状态的平均能量作为拓扑指标。我们还表明，本地化的Floquet马约拉纳费米子是强大的局部扰动下。我们的研究结果得到了互补的数值Floquet模拟的支持。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral flat band superconductivity from symmetry-protected three-band crossings
我们表明，手征（近）平带超导可以开发和主机新的马约拉纳费米子在时间反演对的双螺旋保护的三带交叉点。在对称性分析、平均场研究和超流刚度计算的基础上，确定并分析了低能自旋- $1$费米子理论中具有平带对的不可约对通道.平带配对可以显著地增强超导性，其中临界温度与相互作用强度成线性比例。在单组元配对通道中，我们发现了完全带隙的平带配对态，而在多组元配对通道中，我们发现了手征$\bar p\pm i\bar p$平带超导。三维巡回马约拉纳费米子出现在散装节点，而马约拉纳弧出现在表面上。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite Thickness Effects on Metallization Vs. Chiral Majorana Fermions
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
研究揭示超导体厚度对金属化与手性马约拉纳费米子的竞争关系，通过三个不同 regime 显示厚度对识别手性马约拉纳费米子的关键作用。
2026-01-08 cond-mat.mes-hall
Exceptional points for chiral Majorana fermions in arbitrary dimensions
当哈密顿量的某些实参数继续为复值时，可以产生称为例外点（$EP$'s）的奇点，其中两个或多个特征值重合，并且复化的哈密顿量变得不可对角化。我们发现，对于一个一般的$d$维拓扑超导体/超流体的手征对称性，可以找到$EP$的手征零能量马约拉纳费米子绑定到拓扑缺陷/边缘。利用手征对称性，我们提出了一个计算手征零模个数（$n$）的公式。我们还建立了这些解决方案的位置空间中的马约拉纳费米子波函数的连接。这些动量的虚部与位于缺陷/边缘的波函数的指数衰减有关，因此它们在拓扑相变点的符号变化信号手性马约拉纳零模的出现或消失。因此，我们的分析解释了为什么拓扑不变量，如缠绕数，定义为相应的哈密顿量在动量空间的无缺陷系统的周期性边界条件，捕获允许的马约拉纳费米子解决方案的位置空间哈密顿缺陷（S）的数量。最后，我们得出结论，$EP$的不能与马约拉纳费米子波函数的系统没有手征对称性，虽然可以使用我们的公式计数$n$，使用复杂的$k$解决方案，其中相应的BdG行列式哈密顿消失。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Entanglement spectra of complex paired superfluids
利用柱体上基态波函数的BCS形式，研究了二维费米子各种完全能隙复成对态的纠缠，重点研究了纠缠谱。某些形式的配对函数允许一个简单而明确的精确解的ES。在l波成对无自旋费米子（l奇数）的弱配对相中，ES的普遍低位部分由|l|手征马约拉纳费米子模[或2个|l|（l偶数）自旋单重态]组成。当|l| >1时，模的赝能一般是分裂的，但当模的个数为奇数时，对所有的l，在波矢为零时，存在一个赝能为零的模。该ES与边缘激励的扰动共形场论一致。对于更一般的BCS状态，我们展示了如何纠缠间隙发散作为一个模型配对函数的方法。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
