Floquet Majorana Edge Mode and Non-Abelian Anyons in a Driven Kitaev Model
本文从理论上研究了具有磁电交叉耦合的Kitaev蜂窝模型中激光驱动的非平衡态。我们表明，一个拓扑自旋液体与一个无间隙的手征边缘模式出现时，我们施加一个椭圆或圆偏振激光。这是弗洛凯拓扑绝缘体的强相关量子自旋版本。在拓扑阶段，边缘模式是由马约拉纳费米子和散装有间隙的非阿贝尔任意子激发。
2014-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interacting non-Abelian anyons as Majorana fermions in the honeycomb lattice model
我们研究集体状态的相互作用的非阿贝尔任意子出现在Kitaev的蜂窝晶格模型。涡-涡相互作用导致拓扑简并性的提升，并且发现能量表现出与Majorana费米子定位在涡核处一致的振荡。我们展示了如何构造对应于融合通道自由度的状态，并获得表征拓扑低能谱稳定性的能隙。为了研究多个涡旋的集体行为，我们引入了一个有效的Majorana费米子格点模型。我们找到了必要的条件，它近似的蜂窝晶格模型的频谱，并表明，二分相互作用是负责在许多涡系统的简并提升。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling of anyonic Majorana excitations in topological superconductors
我们考虑拓扑超导体和拓扑绝缘体/超导体结构中存在的多个静态涡旋主机Majorana模式，并专注于涡旋之间的Majorana隧穿过程。结果表明，这些隧道一般解除多体基态的简并在一个非普遍的方式，敏感的微观细节在最小的长度尺度所确定的基本物理问题。我们还讨论了Jackiw-Rossi零模在具有零化学势的拓扑绝缘体/超导体结构中的显式实现。在这种情况下，多任意子基态的确切简并性受到额外的手征对称性的保护，并且可以与严格的指数定理联系起来。然而，如在实际固态结构中所预期的，非零化学势的存在破坏了手征对称性并去除了保护，这导致简并性被提升。最后，我们讨论了我们的结果的集体状态的多任意子系统的影响。我们认为，在现实系统中的涡旋量子动力学一般是重要的，并可能会产生有效的时间依赖的规范因子，进入多任意子系统中的马约拉纳模式之间的相互作用项。
2010-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising Anyons in Frustration-Free Majorana-Dimer Models
二聚体模型长期以来一直是理解拓扑物理学的一个富有成果的游乐场。在这里，我们介绍了一个新的类-称为马约拉纳二聚体模型-其中玻色子二聚体装饰与马约拉纳模式对。我们发现，这种系统的最简单的例子实现了一个有趣的，本质上是费米子相的物质，可以被视为产品的手征伊辛理论，主机deconfined非阿贝尔准粒子，和拓扑$p_x - ip_y$超导体。虽然整体任意子是由伊辛理论的一个副本描述的，但边缘仍然是完全有隙的。因此，这一阶段可能出现在精确可解的、无挫折的模型中。我们描述了两个家长哈密顿：一个概括了著名的二聚体模型的三角形晶格，而另一个是最自然地理解为一个模型的装饰波动的循环蜂窝晶格。使用模块化的变换，我们表明，后者模型的基态流形明确地表现出的所有属性的$\text{Ising} \times (p_x-ip_y)$理论。我们还讨论了一个以上的马约拉纳模式每个网站，实现相关的Kitaev的16倍的方式以类似的方式相概括。
2016-06-15 cond-mat.str-el
Magnon bound states vs. anyonic Majorana excitations in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
纯Kitaev蜂窝模型在零磁场中包含一个量子自旋液体，而施加有限磁场诱导一个具有非阿贝尔任意子激发的拓扑自旋液体。后一相在Kitaev候选材料如$α$ $_3$中一直备受追捧.目前，存在两个竞争的情况下，这种化合物（$B=7-10$ T）的中间场相位，实验以及理论结果的基础上：（一）传统的多粒子磁激发整数量子数与（ii）马约拉纳费米子激发可能非阿贝尔性质的分数量子数。为了区分这些情况下的详细调查的激发宽场温度相图是必不可少的。在这里，我们提出的拉曼光谱数据揭示了低能量准粒子出现在中间领域，这是对比传统的自旋波激发的连续的分数激发。这些准粒子的温度演化表明，形成的束缚态的分数激发。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Mirror Majorana zero modes in spinful superconductors/superfluids -Non-Abelian braiding of integer quantum vortices-
人们普遍认为半量子涡旋是实现自旋超导体/超流体中拓扑稳定的Majorana零模和非Abel任意子的必要条件。与此相反，我们在这里证明，整数量子涡旋自旋超导体可以主机拓扑稳定的马约拉纳零模式，因为镜像对称。对称保护的马约拉纳费米子可能表现出非阿贝尔任意子编织。
2013-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement spectroscopy of non-Abelian anyons: Reading off quantum dimensions of individual anyons
研究了非阿贝尔任意子拓扑系统的纠缠谱。纠缠谱类似于哈密顿量的能级，由对称多重态组成。我们发现，不同的本征值之间的比率在一个多重态是普遍的，并确定的任意子的量子尺寸。这个结果是总拓扑荷守恒的结果。对于具有非阿贝尔拓扑序的系统，这概括了纠缠谱的已知简并性，这是拓扑态的标志。这些纠缠谱签名的实验检测可能成为可能在马约拉纳线使用多拷贝方案，允许测量量子纠缠和它的对称性分辨率。
2019-03-24 cond-mat.str-el quant-ph
Electrical Access to Ising Anyons in Kitaev Spin Liquids
我们发现，自旋自旋相关的非阿贝尔Kitaev自旋液体与一个特征的不均匀的电荷密度分布在附近的$\mathbb{Z}_2$涡旋。该密度分布和相应的局部电场是可观察的，例如，通过表面探针技术。相反，通过施加偏置电压到几个探针尖端，可以稳定伊辛任意子（$\mathbb{Z}_2$旋涡窝藏马约拉纳零模式）在指定的位置，在那里我们预测一个明确的马约拉纳签名的能量吸收光谱。
2020-11-03 cond-mat.str-el
Compact localized fermions and Ising anyons in a chiral spin liquid
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；The University of Tokyo（东京大学）
研究在手性自旋液体中发现紧凑局域态不存在准粒子混合，并构建了用于非阿贝尔辫状操作的Majorana零模。
2026-03-05 cond-mat.str-el quant-ph
Non-local spin correlation as a signature of Ising anyons trapped in vacancies of the Kitaev spin liquid
本文提出以两个晶格空位间不随距离衰减的非局域自旋关联作为 Ising anyon 与 Majorana 零模的标志，并指出可通过非局域电导测量实现量子比特读出。
2023-04-14 cond-mat.str-el
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
Real-time control of non-Abelian anyons in Kitaev spin liquid under energy dissipation
本研究通过实时模拟引入能量耗散，实现对Kitaev自旋液体中非阿贝尔任意子（vison伴随马约拉纳零模）的生成、移动和湮灭控制，并揭示马约拉纳零模空间范围对移动效率的影响，强调耗散在控制中的关键作用。
2024-08-23 cond-mat.str-el
Topological phase transition to Abelian anyon phases due to off-diagonal exchange interaction in the Kitaev spin liquid state
研究了Kitaev磁体候选材料中存在的非Kitaev相互作用对由Majorana费米子与$Z_2$规范场耦合描述的Kitaev自旋液态的影响.结果表明，在反铁磁Kitaev相互作用下，非对角交换作用（$Γ'$项）显著地改变了Majorana能带结构，并引起了从陈氏数等于$\pm 1$的非阿贝尔拓扑相到陈氏数等于$\pm 2$的阿贝尔相的拓扑相变，其中$Z_{2}$涡旋表现为阿贝尔任意子.另一方面，其他非Kitaev相互作用，如海森堡相互作用和$Γ$项，只影响马约拉纳带的带宽，只要自旋液体状态不稳定。
2020-03-12 cond-mat.str-el
Universal topological quantum computation with strongly correlated Majorana edge modes
基于Majorana的量子门不适合于进行普适的拓扑量子计算，而基于Fibonacci的量子门很难用电子学方法实现，并且与传统的量子线路模型很难吻合。在文献\cite{hukane}中，我们证明了在三临界伊辛模型中，手征拓扑超导体中强关联的Majorana边模可以分解为Fibobacci任意子$τ$和热算符任意子$\varepsilon$.通过费米子模式之间的相互作用，$τ$和$\varepsilon$的解禁闭产生了任意子{碰撞}，并给出了$τ$或$\varepsilon$的编织。通过这些编织，拓扑地组装了一组通用门的完整成员，Pauli门，Hadamard门和额外相位门（对于1-qubit）以及受控非门（对于2-qubit）。量子信息的编码和计算结果的读出可以通过电信号来实现。采用疏密混合编码，我们建立了量子线路（其中受控非门为概率门），并设计了相应的手性拓扑超导体薄膜器件。作为普适拓扑量子计算的一个例子，我们展示了Shor的整数分解算法的应用。
2022-03-22 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Abelian and non-abelian anyons in integer quantum anomalous Hall effect and topological phase transitions via superconducting proximity effect
本文研究了正方晶格上一类二分量霍尔模型所描述的量子反常霍尔效应。我们表明，后者可以转化为赝自旋三重态p+ ip波配对超流体。在长波长范围内，基态波函数由类似于双层量子霍尔效应的中性费米子的Halperin（1，1，-1）态描述。涡旋激发是电荷e/2阿贝尔任意子，携带中性狄拉克费米子零模。超导邻近效应诱导“层”之间的“隧穿”，这导致拓扑相变，从而狄拉克费米子零模式分馏和马约拉纳费米子出现在边缘状态。携带Majorana零模的电荷e/2涡旋激发是非阿贝尔任意子。邻近效应也可以驱动传统绝缘体进入具有Majorana边缘模和非阿贝尔涡旋激发的量子反常霍尔效应态。
2011-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Observation of two types of anyons in the Kitaev honeycomb magnet
量子自旋液体是一种具有分数自旋激发的无序磁态。它最明显的例子是在一个精确求解的Kitaev蜂巢模型中发现的，在这个模型中，自旋翻转分解成两种类型的任意子，既不是费米子也不是玻色子的准粒子：一对规范通量和一个马约拉纳费米子。在这里，我们证明了这种分馏在Kitaev顺磁状态的蜂窝磁铁$α$ $_3$。由核磁共振测量的自旋激发间隙由预测的马约拉纳费米子贡献的立方的所施加的磁场，和一个有限的零场贡献匹配的规范磁通量间隙的预测大小。尽管自旋之间不可避免地存在非基塔耶夫相互作用，但所观察到的分裂成带隙任意子的现象在很宽的温度和磁场范围内都能存活，预计这将驱动系统走向无隙基态。这两个任意子的带隙性质对于它们在拓扑量子计算中的潜在应用至关重要。
2017-08-21 cond-mat.str-el
Topological Insulating Phases of Non-Abelian Anyonic Chains
利用边界共形场论研究了非交换任意子链的拓扑绝缘相。这些拓扑非平凡的阶段显示受保护的任意子端模式。我们考虑反铁磁耦合自旋为1/2 su（2）$_k$链在任何水平$k$，集中在最突出的例子;情况$k = 2$描述伊辛任意子（相当于马约拉纳费米子）和$k = 3$对应于斐波那契任意子。我们证明了这些突现任意子的编织表现出与物理准粒子相同的编织行为。这些结果提出了一个“固态”拓扑量子计算方案，在该方案中，通过简单地调谐非阿贝尔准粒子在固定网络中的耦合来编织涌现的任意子。
2014-03-12 cond-mat.str-el
Spin correlation and Majorana spectrum in chiral spin liquids in a decorated-honeycomb Kitaev model
采用量子蒙特卡罗模拟，在Majorana费米子表象下，研究了蜂窝格子上Kitaev模型的自旋关联和激发谱的温度演化.该量子自旋模型的基态由两种手征自旋液体给出：一种在阿贝尔任意子激发下是拓扑平凡的，另一种在非阿贝尔任意子激发下是拓扑非平凡的.在降低温度的同时，该模型在顺磁状态下表现出几个交叉，这源于量子自旋到马约拉纳费米子的分馏，除了与时间反演对称性破缺相关的相变。我们发现，自旋相关的交叉温度周围的发展，而它显示出轻微的变化，在临界温度，在其他Kitaev型模型。我们还计算了Majorana费米子的激发谱，发现非阿贝尔相的激发能隙对$Z_2$通量的热涨落是脆弱的，而阿贝尔相的激发能隙保持开放.
2015-10-15 cond-mat.str-el
Fractionalizing Majorana fermions: non-abelian statistics on the edges of abelian quantum Hall states
我们研究了非阿贝尔统计特征系统，其中分数量子霍尔态的边缘上的反向传播的无带隙模式通过邻近耦合到超导体和铁磁体而被带隙。最明显的例子是分数量子自旋霍尔态，其中一个自旋方向的电子占据$ν= 1/m$的分数量子霍尔态，而相反自旋的电子占据与$ν= -1/m$相似的状态。然而，我们也提出了这样的系统，这是更容易实现实验的其他例子。我们发现，每个界面上的一个区域的边缘耦合到一个超导体和一个区域耦合到一个铁磁体对应于一个非阿贝尔任意子的量子尺寸$\sqrt{2m}$。我们计算与编织这些任意子的幺正变换，并表明它们能够实现一组更丰富的非阿贝尔表示的编织群比一组实现的非阿贝尔任意子的基础上马约拉纳费米子。我们既明确地进行这种计算，又应用一般的考虑。最后，我们表明，这些任意子的拓扑操纵不能实现通用的量子计算。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological contextuality and anyonic statistics of photonic-encoded parafermions
准粒子中毒是实现基于Majorana理论的量子计算的一个基本问题，在Majorana零模态的测量过程中会出现准粒子中毒现象。副费米子是马约拉纳费米子的自然推广，可以编码对准粒子中毒免疫的拓扑量子。虽然预期在超导分数量子霍尔系统中会出现parafermions，但目前的技术还无法实现。为了绕过这个问题，我们采用了光子量子模拟器，实验证明基于parafermion的通用量子计算的关键组成部分。我们在这篇文章中的贡献是双重的。首先，通过对光子态的操纵，我们实现了对应于仿费米子编织统计的Clifford算符Berry相位。其次，我们通过证明仿费米子编码量子态的上下文性，首次研究了拓扑系统中的量子上下文性。重要的是，我们发现，拓扑编码的上下文打开了魔态蒸馏的方式，而上下文和编织诱导的克利福德门对本地噪声有弹性。通过引入上下文，我们的光子量子模拟提供了第一步，实现拓扑量子计算的物理鲁棒性的方法。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Weakly-Coupled non-Abelian Anyons in Three Dimensions
我们引入了一个哈密顿耦合马约拉纳费米子自由度的量子二聚体模型。我们认为，在三维空间中，该模型具有支持Majorana零模式服从非平凡统计的非限定准粒子。我们介绍了两个有效场论的描述，这个退禁闭阶段，其中的激发库仑相互作用。该系统的一个关键特征是存在拓扑非平凡的费米子激发，称为“霍普夫子”，因为在二聚体模型的合适的连续极限中，这种激发对应于霍普夫映射，并且与arXiv：1003.1964中确定的激发相关。我们确定相应的拓扑不变量的量子二聚体模型（有或没有费米子），甚至在晶格上平凡拓扑。Hopfion能隙取决于模型的相位。我们简要地评论的可能性，一个阶段的间隙，取消限制$\mathbb{Z}_2$规范场，可能会出现在堆叠的三角晶格。
2011-07-14 cond-mat.str-el
Manipulating non-abelian anyons of Kitaev quantum spin liquids with local magnetic fields
针对 Kitaev 量子自旋液体中的 $Z_2$ vison 与 Majorana 零模，提出通过绝热调控相互作用项和局部磁场实现交换操控的协议，错误率随开启时间和系统尺寸指数下降。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological symplectic Kondo effect
提出无马约拉纳介观装置实现辛群Kondo效应，即使无完美通道对称性也能产生任意子，并通过CFT预测电导等标度行为，为鲁棒任意子平台和强关联材料研究开辟新途径。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic models for Kitaev's sixteenfold way of anyon theories
在二维空间中，耦合到自由或弱相互作用费米子的谱陈数为非零的$\mathbb{Z}_2$规范理论所描述的拓扑序可以按照Kitaev [Ann.Phys.321，2（2006）]所预测的$ν\; \mathrm{mod}\; 16$进行分类。在这里，我们提供了一个系统的和完整的微观模型的建设，实现这个所谓的十六倍方式的任意子理论。这些模型由满足Clifford代数的$Γ$矩阵定义，具有全局$\mathrm{SO}(ν)$对称性，并且根据$ν$的奇偶性而生活在正方形或蜂窝状晶格上。我们表明，所有这些模型是完全可解的，通过使用马约拉纳表示和特征的拓扑顺序计算的拓扑自旋的任意准粒子和基态简并。可能的相关性的$ν=2$和$ν=3$模型与Kugel-Khomskii型自旋轨道相互作用的材料进行了讨论。
2020-11-11 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Photonic implementation of Majorana-based Berry phases
由量子系统的循环演化产生的几何相位为推进基础物理学和技术提供了一个鼓舞人心的舞台。有趣的是，在物理系统中实现的任意子的奇异统计可以被解释为几何相位的拓扑版本。然而，非阿贝尔统计尚未在实验室中得到证明。在这里，我们采用了一个全光量子系统，模拟统计演化的马约拉纳费米子。其结果是，我们实验实现非阿贝尔Berry相位的拓扑特性，他们是不变的，根据其控制参数的连续变形。我们实现了一个通用的一套马约拉纳启发门进行拓扑和非拓扑的演变，并调查他们的弹性对扰动错误。我们的光子实验，虽然它是不可扩展的，它表明了有趣的可能性，实验模拟马约拉纳统计与可扩展的技术。
2021-05-27 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Coherent manipulation of Kondo Majoranas in two-channel Kondo setups
University of Cincinnati（辛辛那提大学）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)（马德里材料科学研究所，西班牙国家研究委员会）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
研究双通道Kondo体系中Majorana零模的相干操控，通过紧致化格点模型展示非局域量子比特、隐形传态、融合和编织操作，并区分非拓扑与拓扑Y结几何，后者实现非阿贝尔几何相位。
2026-06-08 cond-mat.str-el
Fractional Helical Liquids and Non-Abelian Anyons in Quantum Wires
我们研究了具有自旋轨道耦合的一维线。我们证明了在塞曼场和强电子-电子相互作用的存在下，一根干净的金属丝可以形成分数螺旋液体态，其现象类似于分数量子霍尔液体。最值得注意的是，线的两端电导预测显示分数量子化电导平台在低电子密度。当系统与超导体接近耦合时，分数马约拉纳束缚态可以稳定。我们讨论如何无序不稳定这些分数阶段。讨论了在双线系统中实现类似状态的可能实验。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mobile Majorana zero-modes in two-channel Kondo insulators
非阿贝尔任意子在拓扑量子计算中非常受欢迎，马约拉纳费米子提供了一条有希望的途径，特别是具有非平凡互统计的零模。然而，在物质中实现马约拉纳零模式是一个挑战，在手性超导体，纳米线和自旋液体中有各种各样的建议，但没有明确的实验例子。长期以来，重费米子材料在双通道近藤杂质位置上拥有马约拉纳费米子，然而，这些杂质不能被移动，并且通常出现在金属中，其中没有间隙消除了拓扑保护。在这里，我们考虑这些双通道近藤杂质，在四分之一填充形成近藤绝缘体的有序晶格。我们表明，在这种状态下的拓扑缺陷将主机马约拉纳零模式，或可能更复杂的parafermions。这些态被绝缘能隙保护，并可被编织，为在重费米子材料中实现拓扑量子计算提供了新的可能性。
2021-04-22 cond-mat.str-el
Anyon dynamics in field-driven phases of the anisotropic Kitaev model
本文研究了各向异性 Kitaev 模型在外部磁场和各向异性相互作用下的相图，发现磁场可诱导阿贝尔任意子激发产生一维色散及与马约拉纳费米子杂化，并提出利用非弹性散射探测动力学结构因子作为量子自旋液体分数量子化的铁证。
2023-07-31 cond-mat.str-el
Experimental Evidence of Fractional Entropy in Critical Kondo Systems
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies（纳米科学与纳米技术中心）；University College Dublin（都柏林大学学院）；Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology（量子工程、科学与技术中心）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
研究通过低温测量揭示了单个非阿贝尔任意子的分数熵，证明其非阿贝尔特性，结果与理论预测一致。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical probes of the non-Abelian spin liquid in Kitaev materials
最近的热导率测量证明了Kitaev材料$α$ - $\mathrm{RuCl}_{3}$中磁场诱导的非阿贝尔自旋液相。虽然该平台是一个很好的莫特绝缘体，我们提出的实验，电探测自旋液体的标志性手性马约拉纳边缘状态和散装任意子，包括他们的异国情调的交换统计。我们专门介绍电路，利用电活性系统和Kitaev材料之间的接口，以“完美地”将电子从前者转换为后者中出现的费米子-从而使拓扑超导体和分数量子霍尔态发明的运输探针的变化。一路上，我们解决了有关相互作用的马约拉纳费米子的文献中的难题，并制定了一个任何子干涉框架，其中包括非平凡的能量分割效应。我们的结果照亮了Kitaev材料的拓扑量子计算的部分途径。
2020-02-05 cond-mat.str-el
Chiral Sachdev-Ye model: Integrability and chaos of anyons in 1+1d
构造并研究了由$N$手征SU $(M)_1$ Wess-Zumino-Witten（WZW）模型组成的具有电流-电流相互作用的手征Sachdev-Ye（SY）模型，将0+1d量子混沌SY自旋模型推广到1+1d任意子激发手征系统.每一个WZW模型都有阿贝尔任意子作为电荷激发，并可能作为2+1d带隙拓扑相的手征边理论而出现。我们解决了手征SY模型在两个极限，表现出不同的量子动力学。第一个极限是在任意整数$N$和$M$处的均匀相互作用的情况，这是可积的，并且分解为具有不同“光速”的手征SU $(M)_N$ WZW模型及其陪集。当$N=M=2$时，模型映射到自由马约拉纳费米子模型。第二个极限是随机相互作用下的大$N$和$M$极限，它可解到主导的$\frac{1}{NM}$阶，并且在任意子的无序关联中表现出多体量子混沌。当相互作用强度接近保持手征性的上限时，模型的速度依赖的李雅普诺夫指数在温度$β^{-1}$下饱和最大混沌界$2π/β$。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Topological Quantum Teleportation and Superdense Coding -- Without Braiding
针对 Tambara–Yamagami 任意子理论，本文提出无需编织的量子隐形传态与超密编码协议，降低对准粒子的控制需求，并可兼容一维量子线 Majorana 模式。
2024-06-15 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Dihedral twist liquid models from emergent Majorana fermions
本文提出了一族基于电子的耦合线模型构建二维玻色扭曲液体拓扑相，通过将演生马约拉纳费米子的二面体对称性提升为规范对称性，构建了精确可解模型并分析了任意子激发的统计性质。
2023-03-28 cond-mat.str-el hep-th
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
Majorana Zero Modes and Topological Quantum Computation
我们提供了一个当前的观点在固态系统中的马约拉纳零模式的快速发展领域。我们强调的理论预测，实验实现，和潜在的使用马约拉纳零模式在未来的信息处理设备，通过编织为基础的拓扑量子计算。分离良好的马约拉纳零模应该表现出适合拓扑量子计算的么正门运算的非阿贝尔编织统计。最近的实验工作，早期的理论预测，已经显示出特定的签名与存在的马约拉纳模式本地化的半导体纳米线在超导邻近效应的存在下，在端部一致。我们讨论了实验结果和理论分析，并提供了一个角度的观察表明在固态系统中存在的任何Majorana零模式的程度。我们还在此背景下讨论了分数量子霍尔系统（5/2态）。我们描述了建议的方案进行编织与马约拉纳零模式以及必要的步骤，实现拓扑量子计算。
2015-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry-protected gates of Majorana qubits in a high-$T_c$ superconductor platform
我们提出了一个编织Majorana非阿贝尔任意子的平台，该平台基于$d$高波$T_c$超导体和量子自旋霍尔绝缘体之间的异质结构。最近的研究表明，量子自旋霍尔绝缘体的这种设置导致在样品的每个角上都有一对Majorana零模，因此可以被视为高阶拓扑超导体。我们表明，在该地区应用塞曼场，这些马约拉纳模式分裂的空间，可以通过调整字段和配对相位编织过程中进行操作。我们表明，这样的设置可以实现完整的编织，交换，和任意相位门（包括$π/8$魔术门）的马约拉纳零模式，所有这些都是强大的和对称性的保护。由于我们提出的平台的许多成分已经在最近的实验中实现，我们的结果为通用拓扑量子计算提供了一条新的途径。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field-driven spatiotemporal manipulation of Majorana zero modes in a Kitaev spin liquid
本文提出利用时间依赖局域磁场操控Kitaev自旋液体中的visons，进而移动伴随的马约拉纳零模，揭示了巡游马约拉纳费米子在输运中的关键作用，为量子计算提供指导。
2023-12-21 cond-mat.str-el
Fermionized parafermions and symmetry-enriched Majorana modes
仿费米子零模是马约拉纳模的推广，它是相对丰富的非阿贝尔-任意子性质的基础。我们引入精确的映射，连接parafermion链，它可以出现在二维的分形介质，严格的一维费米子系统。特别是，我们表明，parafermion零模式在前一个设置转换成“丰富的马约拉纳模式”，与批量序参量-产生编织和融合性能，是不可能在标准的马约拉纳平台的interpersonal。富氦Majorana模式的融合特性直接继承自相关的parafermion设置，并可以通过我们构建的两种异常泵浦周期进行探测。最值得注意的是，我们的映射与$\mathbb{Z}_4$ parafermion的传统电子的时间反演对称性。在这种情况下，我们的一个泵浦协议需要相当少的实验要求：在平凡的相位和时间反转不变的拓扑超导状态之间循环弱相关的导线，产生具有四倍周期性的边缘磁化。我们的工作突出了在实验相关的一维电子平台上探索“超越马约拉纳”物理学的新途径。
2018-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional entropy of multichannel Kondo systems from conductance-charge relations
分数熵是非定域自由度的一个标志，例如马约拉纳零模或更奇异的非阿贝尔任意子。虽然直接的实验测量仍然具有挑战性，麦克斯韦关系提供了一个间接的途径熵通过电荷测量。在这里，我们考虑多通道电荷近藤系统，这是预测主机异国情调的准粒子由于近藤屏蔽在低温下的挫折。在没有实验数据的电荷占领，我们推导出的关系，后者的电导，最近获得的实验结果。我们的分析表明，Majorana和Fibonacci任意子准粒子是发达的现有的两个和三个通道的电荷近藤设备，其特征$k_{\rm{B}}\log\sqrt{2}$和$k_{\rm{B}}\log\frac{1+\sqrt{5}}{2}$熵是实验测量。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observing and braiding topological Majorana modes on programmable quantum simulators
该研究利用超导量子处理器模拟周期驱动一维费米子晶格，识别边缘拓扑 Majorana 模，并通过非绝热方案实现可验证的编织操作。
2023-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Scrambling via Braiding of Nonabelions
我们从纠缠谱统计的角度研究了非阿贝尔任意子系统中量子态如何通过编织而被置乱。特别是，我们专注于混乱的程度，定义为随机性所产生的编织，在相同的纠缠熵。为了量化的随机性程度，我们定义的纠缠谱水平间距分布的状态下随机辫子和哈尔随机状态下，使用Kullback-Leibler分歧$D_{\mathrm{KL}}$之间的距离。我们研究$D_{\mathrm{KL}}$数值随机辫子的马约拉纳费米子（补充随机本地四体相互作用）和Fibonacci任意子。为了比较，我们还得到了具有全对全相互作用的Majorana费米子的Sachdev-Ye-Kitaev模型的$D_{\mathrm{KL}}$，由（a）Hadamard（H），$π/8$（T）和CNOT门构建的随机酉电路，以及（b）由两个量子位Haar随机酉构建的随机酉电路。为了比较不同系统在纠缠熵之外产生的随机性程度，我们将$D_{\mathrm{KL}}$视为Page极限归一化纠缠熵$S/S_{\mathrm{max}}$的函数。我们的研究结果揭示了一个层次的混乱之间的各种模型-即使是相同数量的纠缠熵-在中间时间，而所有的模型表现出相同的后期行为。特别是，我们发现编织的Fibonacci任意子随机化初始产品状态比通用H+T+CNOT集更有效。
2018-11-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Probing non-Abelian statistics with Majorana fermion interferometry in spin-orbit-coupled semiconductors
具有非阿贝尔统计的量子力学系统的列表最近已经通过包括通用的自旋轨道耦合半导体而扩展，例如，InAs）接近s波超导体。在这个系统中使用马约拉纳费米子干涉术证明任意子统计是走向拓扑量子计算（TQC）的必要的第一步。然而，由于在半导体中可以产生的所有孤立的手性边缘都是电荷中性的，因此不清楚在该系统中是否可以进行电控干涉。在这里，我们表明，当两个孤立的手性马约拉纳边缘被带到紧密接触，所得的界面支持电荷电流，使电控马约拉纳费米子干涉在半导体结构。半导体上的这种干涉测量实验类似于$ν=5/2$分数量子霍尔系统上和3D强拓扑绝缘体表面上的类似干涉测量实验，说明了2D半导体异质结构作为合适的TQC平台的有用性。特别是，我们提出的Majorana干涉仪可能是最直接的方法建立非阿贝尔编织统计的拓扑超导体。
2011-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Parafermionic zero modes in ultracold bosonic systems
具有仿费米统计的奇异拓扑保护零模（也称为分数马约拉纳模）已被提出出现在由分数量子霍尔系统和超导体制造的器件中。这些模式的分数统计使它们超越了最简单的非阿贝尔任意子，马约拉纳费米子。基于玻色超冷原子分数量子霍尔态实现的最新进展，我们提出了在玻色-爱因斯坦凝聚体沟槽中实现玻色分数量子霍尔态中的仿费米子.我们表明，parafermionic零模式出现在端点的战壕，并引起拓扑保护简并。我们还讨论了制备和检测这些模式的方法。
2015-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Exact solution of the topological symplectic Kondo problem
近藤效应是强关联电子系统物理中的一种典型现象。近藤物理在量子信息科学中的应用是近藤物理研究的热点之一。虽然这种物理被提出在微调多通道近藤设置或在马约拉纳拓扑近藤效应，我们在这里研究的近藤效应与辛对称Sp（2k）和目前的实施细节，重要的是只涉及传统的s波超导耦合到一个阵列的共振能级，既不需要完美的通道对称性，也不需要马约拉纳费米子。我们仔细讨论了扰动的作用，并表明，一个全球塞曼驱动系统的2通道SU（k）不动点。剩余熵、比热和磁化强度的精确结果是用热力学Bethe Answer对Sp（2k）导出的。该解不仅证明了具有类任意子希尔伯特空间维数的量子临界基态的存在，而且证明了临界时非费米液体的特殊弱行为.我们解释的弱点，非解析性作为一种表现的抑制密度的状态在杂质导致只有一个非常弱的连接假定的任意子和传导电子。考虑到这种弱连接、设计的简单性和效应的稳定性，我们推测辛近藤效应可能特别适合于量子信息应用。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Exact chiral spin liquid state in a Kitaev type spin model
研究了具有Kitaev型相互作用的二维晶格自旋阻挫模型。该格是从蜂窝格通过用三角形替换其一半的位置而获得的。利用自旋的SO（3）Majorana表示，将该模型精确映射到具有标准高斯律约束的复费米子的$Z_{2}$格点规范理论.我们证明了该模型的基态是一种手征自旋液体，并且具有无隙激发。基态的Chern数为$\pm 1$，表明存在手征边缘模.该模型的涡旋激发与一个Majorana零模束缚，这种模表现为非阿贝尔任意子。
2019-11-30 cond-mat.str-el
Topological Quantum Infidelity
拓扑量子纠缠能在一种拓扑介质中的任意子之间“偏离”到另一种不同的、拓扑上不同的介质中吗？换句话说，在非阿贝尔任意子的组合态中非局部编码的量子信息能在两个不同的拓扑介质之间共享吗？我们考虑了两个相反的手征p波超导体的设置，并证明这种情况确实是可能的。编码在两个马约拉纳零模的费米子宇称中的信息，最初在同一个超导域内，可以在域之间共享，或者完全从一个域移动到另一个域，前提是涡旋可以以受控的方式在它们之间隧穿。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A new twist on the Majorana surface code: Bosonic and fermionic defects for fault-tolerant quantum computation
本文提出马约拉纳表面码中扭曲缺陷的统一框架，证明其可编码两倍拓扑保护信息，并实现通用计算，为容错量子计算开辟新路径。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Majorana modes in striped two-dimensional inhomogeneous topological superconductors
本文提出在具有非均匀超导性的二维拓扑超导体中，利用序参量相位空间变化诱导的一维拓扑条纹端点局域马约拉纳模式，并研究了其非局域杂化、超对称性、编织融合协议及在Yang-Lee任意子和SYK模型中的潜在应用。
2024-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement and dynamics of diffusion-annihilation processes with Majorana defects
将多体系统耦合到热环境中通常会破坏其状态的量子相干性，从而导致最长时间尺度上的有效经典动力学。我们表明，系统与任意子一样的缺陷可以表现出普遍的晚时动力学是随机的，但从根本上非经典的，因为一些关于状态的量子信息是拓扑保护的环境。我们的粗粒度模型描述了一维系统的畴壁缺陷进行马约拉纳模式。这些缺陷由于与浴耦合而经历布朗运动。由于一对给定缺陷的费米子宇称是非定域的，所以在两个缺陷碰巧接触之前，它不能被熔池测量。我们研究这样一个系统如何退火到零温度通过扩散和成对湮灭的Majorana缺陷，我们的特征在于非平凡的纠缠结构，在这样的随机过程中产生的。另外，我们还研究了简化的“量子测量电路”在一个或多个维度，涉及重复成对测量的费米子宇称格的马约拉纳。这些电路的动态特性可以通过精确映射到经典回路模型来求解。他们产生的测量引起的相变的分析听话的例子，与临界纠缠结构，由非酉共形不动点。在扩散和湮灭的Majorana缺陷系统中，弛豫到基态类似于经典的一维伊辛模型中通过畴壁湮灭的粗化。然而，在这里，配置不仅标记的缺陷位置，但通过非局域纠缠结构。由此产生的动力学过程是一个新的普适类拓扑畴壁的粗化，其普适性质可以从一个精确的映射。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Telegraph noise and the Fabry-Perot quantum Hall interferometer
我们考虑在量子霍尔法布里-珀罗干涉仪的阿贝尔和非阿贝尔准粒子统计的签名。当准粒子进入和离开干涉池时，例如由于掺杂剂层中的玻璃运动，可以在相位跳变中观察到任意子相位。在nu=5/2的非交换态的情况下，如果干涉仪是小的，我们认为，自由的Majorana状态在干涉盒中是强耦合到另一个或强耦合到边缘。我们分析了预期的相位跳跃，特别是建议，在奇偶性的马约拉纳基态的变化应该引起的特征跳跃的π在干涉相位。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological orders with classical Lie group symmetries from coupling electron wires
本研究通过耦合电子线的精确可解模型，系统构造了具有 SU/SO/Sp 对称性的拓扑序，并推导了非阿贝尔任意子弦算符，为量子霍尔态、拓扑超导体和自旋液体提供了统一模型框架。
2025-04-21 cond-mat.str-el hep-th
Perturbed vortex lattices and the stability of nucleated topological phases
我们研究了当相互作用的非阿贝尔任意子形成一个规则阵列时，可能出现的有核拓扑相位的稳定性。的Kitaev的蜂窝模型，在那里我们考虑三种不同类型的扰动的存在下的晶格的Majorana模式绑定涡-空间各向异性的旋涡，二聚化的涡晶格和本地随机无序的背景下进行的研究。虽然所有的成核相是稳定的每一种弱扰动，强扰动被发现会导致非常不同的行为。涡旋的各向异性稳定了强配对相，而二聚化可以恢复潜在的非阿贝尔相。另一方面，局部随机无序可以驱动所有成核相进入无间隙热金属状态。我们发现，所有这些不同的行为可以捕获一个有效的交错紧束缚模型的马约拉纳模式。通过研究涡旋之间的成对相互作用，即Majorana模式在涡核之间隧穿的振幅，可以预测相变的位置和所产生的状态的性质。我们还发现，由于振荡的马约拉纳隧道振幅，晶格的马约拉纳模式可能会表现出Peierls样的不稳定性，其中二聚化配置是有利于一个均匀的晶格。由于成核相的性质只依赖于马约拉纳隧穿，我们的结果也适用于其他系统支持本地马约拉纳模式阵列，如Abrikosov晶格在p波超导体，维格纳晶体在摩尔-里德分数量子霍尔态或阵列的拓扑纳米线。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge $\mathbb{Z}_3$ parafermions in fermionic lattices
仿费米子模是一种非阿贝尔任意子，它是$\mathbb{Z}_2$ Majorana态的$\mathbb{Z}_N$推广。特别是，$\mathbb{Z}_3$仿费米子可以用来产生斐波那契任意子，为通用拓扑量子计算奠定了基础。由于它们的分数性质，大部分关于$\mathbb{Z}_3$的理论工作都依赖于玻色子化方法或仿费米子准粒子。在这项工作中，我们介绍了$\mathbb{Z}_3$的parafermion在纯费米子模型运营商在t-J制度的表示。我们建立了一个家庭的晶格费米子模型的$t-J$模型的基础上写的Kitaev链支持自由$\mathbb{Z}_3$ parafermonic模式在其两端。通过密度矩阵重整化群计算，我们能够表征拓扑相变，并研究局域算符（掺杂和磁场）对顺费米子模空间局域化及其稳定性的影响。此外，我们还讨论了在强相互作用电子系统中实现$\mathbb{Z}_3$赝费米子的必要因素。
2022-05-16 cond-mat.str-el
