Floquet Majorana fermions in driven hexagonal lattice systems
我们提出了Floquet手征拓扑超导系统托管Floquet马约拉纳费米子,其中包括六角晶格在超导体附近的闪亮的圆偏振光。特别是对于双层石墨烯系统,我们证明了存在三个拓扑相,这三个拓扑相由一定的参数决定,即诱导光的振幅和频率。通过对Chern数的解析计算和带状几何中的能谱分析,确定了手性Floquet Majorana边态的个数。此外,这一建议被推广到其他六方晶格系统,如单层石墨烯和硅烯。值得注意的是,实现手性Floquet Majorana边缘态的诱导光的参数范围在实验上是可行的,并且可以使用扫描隧道光谱基于微分电导来探测相应的Floquet Majorana费米子。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Time evolution of Majorana corner modes in Floquet second-order topological superconductor
我们提出了一个实际可行的时间周期正弦驱动方案,从静态的二维拓扑绝缘体/ $d$波超导体异质结构体系出发,在现场质量项下产生二维Floquet二阶拓扑超导体,同时包含规则的$0$ -和反常的$π$ -Majorana角模MCMs.我们从理论上研究了在这种驱动下MCMs的局域密度谱和时间动力学。动力学MCM的拓扑特征采用平均四极运动。此外,我们采用Floquet微扰理论~(FPT)的强驱动振幅限制提供了分析的洞察力的问题。我们比较我们的精确(数值),FPT的本征值谱和MCMs的时间动态的结果。我们强调,精确的数值和FPT的结果之间的协议是更突出的,在更高的频率制度接近的$0$ -准能量模式。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana bound states in voltage-biased Planar Josephson Junctions
本文研究了在面内磁场作用下的平面约瑟夫森结在外加直流偏压下的特性。在调谐结两端的偏置电压$V_{\rm J}$时,结的两端被示出为同时具有$0$ -和$π$ -马约拉纳模式。这些模式可以使用扫描隧道显微镜测量或通过从耦合到结的引线的共振Andreev隧道来探测。虽然这些模式大多与结的末端结合,但它们可以通过吸收或发射光子与体相杂交。我们分析了这个过程的数值和分析,证明它可以成为在典型的实验条件下可以忽略不计。运输签名的$0$ -和$π$ -马约拉纳国家被证明是强大的中度障碍。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological characterization and stability of Floquet Majorana modes in Rashba nanowire
我们从理论上研究了一个实际可实现的Floquet拓扑超导体模型,该模型基于一维Rashba纳米线和塞曼场存在下邻近诱导的$s$波超导性。驱动系统中存在规则的$0$ -和反常的$π$ -Majorana端模。通过调整化学势和驱动器的频率,我们说明了在我们的理论设置中多个MEMS的产生。我们利用手征对称性运营商的拓扑特征,这些微机电系统通过一个动态的缠绕数构建出的周期性的发展运营商。有趣的是,$0$ -和$π$ -MEM的鲁棒性是在现场时间无关的随机无序势的存在下建立的。我们采用扭曲边界条件来定义这个对称破缺系统的动力学拓扑不变量。Floquet驱动和弱无序之间的相互作用可以稳定MEMS,从而在有限的驱动参数范围内产生动态缠绕数的量化值。这一观察结果可能在实验上有助于仔细研究Floquet MEMS的拓扑性质。我们展示了另一种驱动协议,即化学势的周期性变化,以研究我们设置中Floquet MEMs的生成。我们的工作为在驱动系统中设计多个MEMS铺平了现实的道路。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering the Floquet spectrum of superconducting multiterminal quantum dots
在这里,我们提出了一个理论研究的Floquet光谱的多端量子点约瑟夫森结偏置与相称的电压。我们首先画一个类比之间的电子能带理论和超导性,启发的时间周期动力学的Andreev束缚态。然后,我们表明,通过光电流测量在半导体超晶格中观察到的Wannier-Stark阶梯的等价物,出现在超导多端量子点的有限频率电流波动的特定峰。为了探测Floquet-Wannier-Stark阶梯光谱,我们已经开发了一个依赖于共振的锐度的分析模型。电荷-电荷关联函数作为点上的Floquet波函数和超导储层布居的因式分解形式而获得。我们证实了这些发现的Keldysh格林函数计算,特别是关于电压和频率的依赖性的共振峰的电流-电流的相关性。我们的研究结果开辟了一个路线图的量子相关性和相干性的Floquet动力学的超导设备。
2019-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical generation of Floquet Majorana flat bands in s-wave superconductors
我们提出了量子控制技术,工程师的平坦频带的保护马约拉纳边缘模式的s波超导体。具体而言,我们将展示如何周期性控制可以用于设计时间无关的有效哈密顿量,支持$Floquet$ $Majorana$ $flat$ $bands$,从平衡条件,要么拓扑平凡或只支持个人马约拉纳对。在第一种方法中,一个合适的调制的化学势同时诱导马约拉纳平带和动态$activates$一个预先存在的手征对称性,这是负责他们的保护。在第二种方法中,通过抑制静态哈密顿量中的手征破缺项,有效奇偶校验的应用动态地踢$generates$期望的手征对称性。我们的研究结果表明,如何使用时间相关的控制扩大了实现无间隙拓扑超导性的可能性范围,有可能使访问没有已知的平衡对应物的物质的拓扑状态。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson-Current Signatures of Unpaired Floquet Majorana Bound States
本文理论研究了周期性驱动拓扑超导体中未配对Floquet Majorana束缚态对约瑟夫森电流的影响,发现电流具有4π周期性且振幅可通过化学势谐波调控,并揭示了约瑟夫森Floquet求和规则。
2023-01-18 cond-mat.mes-hall
Properties of dissipative Floquet Majorana modes using a quantum dot
本文通过耦合量子点的周期驱动纳米线,研究耗散Floquet Majorana零模的电子电导,提出数值方法准确计入超导浴耗散效应,发现峰值电导可由FMZM寿命的普适函数描述,为测试FMZMs的存在与寿命提供了关键方法。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on "Exact Classification of Landau-Majorana-Stuckelberg-Zener Resonances by Floquet Determinants"
在最近的一封信[S。Ganeshan,E. Barnes和S. Das Sarma,Phys. Rev. Lett. 111,130405(2013)],Ganeshan等人提出了一种一般框架,以将Landau-Majorana-Stuckelberg-Zener干涉测量法的共振结构分类为三个基本类别,这三个基本类别通过这些共振对应于周期性还是非周期性量子演化来区分。在这篇评论中,我们表明,他们的小驱动振幅的制度中的真实共振的识别是不正确的。
2016-05-30 cond-mat.mes-hall
Generation and time evolution of anomalous Floquet Majorana flat edge modes in two-dimensional noncolinear magnet-superconductor heterostructures
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Dolat Capital Market Pvt Ltd(多拉特资本市场私人有限公司)
本文通过理论计算,在化学势谐波驱动的二维磁体-超导体异质结构中实现了无隙Floquet拓扑超导相,发现了常规0模和反常π模Floquet马约拉纳平边缘模,并利用卷绕数进行了拓扑表征。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sensing Floquet-Majorana fermions via heat transfer
在封闭的XY自旋-1/2链中的横向场的时间周期调制产生非常丰富的动力学相图,具有以不同数量的Floquet-Majorana模式为特征的拓扑相位的层次结构。我们发现,这个丰富的相图生存时,系统耦合到耗散端水库。避开准备和测量准能量配置特有的Floquet-Majorana检测计划的障碍,我们表明,频闪热输运和自旋密度是强大的可观的检测动态相变和Majorana模式。特别是,我们发现,热流的导数,相对于控制参数,改变符号的边界处分离拓扑相位与不同数量的Floquet马约拉纳模式。我们提出了一个简单的计划,直接计数的Floquet-Majorana模式的数量在一个阶段从傅立叶变换的本地自旋密度分布。我们的结果是有效的,只要各向异性不是很强,并且可以很容易地在量子工程系统中实现。
2017-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana Edge modes of Kitaev Chain with Multiple Time Periodic Driving
Floquet Majorana边缘模式捕获周期性驱动超导体的拓扑特征。我们提出了一个Kitaev链与多个时间周期性的驱动,并演示了如何避免带交叉的改变,这引起了新的地区支持马约拉纳边缘模式。提出了一种通过Floquet带的Zak相位预测Majorana边缘模的一维广义方法。我们还研究了在高频极限下与时间无关的有效哈密顿量,并引入不同的指数来表征多重驱动之间不同相对相位的拓扑相位。我们的工作丰富了驱动系统的物理性质,为在更大的参数空间中定位Majorana边缘模奠定了基础。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian Floquet topological superconductors with multiple Majorana edge modes
Majorana边模是拓扑量子计算的候选基元。在这项工作中,我们的目的Floquet工程方法产生任意多个非厄米马约拉纳零和$π$模式的边缘的一维拓扑超导体。研究了具有周期性超导对的Kitaev链,发现了丰富的非厄米特Floquet拓扑超导相,这些超导相是由驱动和非厄米特效应的相互作用引起的.每个相的特征在于一对拓扑绕组数,由于所施加的驱动场,其原则上可以取任意大的整数值。在开边界条件下,这些缠绕数还预测了准能量为零和$π$的退化Majorana边缘模式的数量。因此,我们的研究结果扩大了家庭的Floquet拓扑相位在非厄米特设置,在实现环境鲁棒性Floquet拓扑量子计算的潜在应用。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stability of Floquet Majorana box qubits
在以频率$ω$周期性驱动的一维拓扑超导体中,可能出现两种类型的拓扑边缘模式,众所周知的马约拉纳零模式和位于准能$\hbar ω/2$的Floquet马约拉纳模式。我们研究了两个约瑟夫森耦合的拓扑量子线在库仑相互作用的存在下,形成一个所谓的马约拉纳盒量子比特。振荡栅极电压可以在两条导线中诱发Floquet Majorana模式。这允许在具有固定电子奇偶性的扇区中编码3个量子比特。如果这样的系统是通过增加振荡的振幅来制备的,那么它本质上是不稳定的,因为相互作用共振地产生准粒子。这可以通过使用振荡频率缓慢增加的协议来避免。在这种情况下,可以找到一个参数制度,系统保持稳定。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet topological superconductors with many Majorana edge modes: topological invariants, entanglement spectrum and bulk-edge correspondence
本研究在周期驱动的Kitaev链中发现具有大拓扑不变量和多个马约拉纳边缘模的Floquet超导相,通过拓扑绕数和纠缠熵统一描述其相图与体边对应,揭示周期驱动带来的丰富拓扑相。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Majorana Fermions for Topological Qubits
我们介绍并发展了一种方法来实现拓扑相变和非阿贝尔统计与动态诱导Floquet马约拉纳费米子(FMF)。当周期驱动势不破坏费米子宇称守恒时,FMF可以编码量子信息。准能分析表明,在宽的参数空间中存在一个稳定的FMF零模和另外两个卫星模,具有较大的准能隙,这阻碍了在绝热驱动下向其它Floquet态的跃迁.我们还表明,在渐近极限FMF保持非阿贝尔统计,因此,表现得像他们的平衡同行。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Majorana flat bands and emergent Cooper pair symmetries in $p-$wave magnet$-$superconductor heterostructure
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校)
研究$p$-波磁体与$s$-波超导体界面拓扑超导性,发现七种节点拓扑相,具有Majorana零能平带和量子化零偏压电导峰,并揭示周期驱动产生Floquet Majorana平带及新型非平衡配对通道。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modulation of Majorana-Induced Current Cross-Correlations by Quantum Dots
我们研究了通过具有一对马约拉纳端态的拓扑超导体的电荷传输,该超导体通过具有共振能级的量子点与引线耦合。马约拉纳束缚态的非定域性开启了具有非定域散粒噪声的交叉Andreev反射的可能性,这是由于电子注入到超导体的一端,然后在另一端发射空穴。在两个共振量子点能级的能量空间中,我们发现由于交叉Andreev反射产生的噪声强度呈现出四峰的三叶草状模式,与Majorana束缚态不存在时的单椭球峰不同.
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current signature of Floquet Majorana and topological accidental zero modes in altermagnet heterostructures
Institute of Physics(物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴哈国家研究所);BITS Pilani-Hydrabad Campus(比拉尼-海得拉巴校区)
研究通过Floquet工程和约瑟夫森电流响应,在交替磁体异质结构中识别Floquet Majorana端模和拓扑偶然零模。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport signatures of single and multiple Floquet Majorana modes in one-dimensional Rashba nanowire and Shiba chain
本文理论研究了Rashba纳米线和Shiba链中单个及多个Floquet马约拉纳端模的输运特征,发现微分电导呈现量子化值,并验证了其稳定性。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hopping between localized Floquet states in periodically driven quantum dots
在能量空间中的动态局域化-抑制能量从外部微波场的吸收由于量子干涉-最近分析了封闭的量子点在没有电子-电子相互作用。在这里,一个弱相互作用示出,导致有限的吸收和加热,这可以被看作是本地化的Floquet状态之间的跳跃。加热速率随着电子温度一起增长,最终破坏定域。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall
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
Floquet Majorana and Para-Fermions in Driven Rashba Nanowires
我们研究了在磁场作用下,周期性驱动的具有Rashba型导带和价带的纳米线。我们确定拓扑制度,系统主机零能量马约拉纳费米子。我们进一步研究了强电子-电子相互作用的影响,产生的parafermion零能量模式托管在纳米线的两端。我们考虑的第一个设置允许拓扑相位仅施加静态磁场,而不需要超导性。第二种设置涉及超导性和随时间变化的磁场,并允许一个生成拓扑相没有微调的化学势。有前途的候选材料是石墨烯纳米带,由于其固有的粒子-空穴对称性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of excitons in semiconductor quantum dots
在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,我们证明了高频电磁场可以作为控制半导体量子点(QD)激子性质的有效工具。它示出,特别是,该领域都降低了激子结合能和动态稳定的激子,增加其辐射寿命。所发展的理论可以作为超快方法的基础,通过高频场调谐基于量子点的光子发射器的光谱特性。
2022-04-13 cond-mat.mes-hall
Superconducting diode effect via Floquet topological Fulde-Ferrell phase in driven Rashba nanowire
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);BITS Pilani-Hyderabad Campus(比拉尼理工学院海德拉巴校区)
理论研究了在周期磁场调制下Rashba纳米线中有限动量Fulde-Ferrell超导态的出现,揭示了通过超流方向反转可切换Floquet Majorana 0模和π模,并实现了高效超导二极管效应。
2026-06-16 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
Floquet Second Order Topological Superconductor based on Unconventional Pairing
本文从二维和三维两个角度研究了高温平台中二阶拓扑超导相的Floquet产生。从一个$d$波超导配对间隙出发,我们周期性地踢质量项,在特定的驱动强度范围内设计动态SOTSC相。在这种动力学破缺的时间反演对称性(TRS),我们显示的出现的\textit{weak} SOTSC阶段,窝藏八个角落模式\ie两个零能量马约拉纳每个角落,与消失的Floquet四极矩。另一方面,我们的研究有趣地表明,在引入一个明确的TRS打破塞曼场,\textit{weak} SOTSC相可以转化为\textit{strong} SOTSC相,托管一个零能量马约拉纳模式的每个角落,与量化的四极矩。我们还计算Floquet Wannier光谱,进一步建立了这些阶段的\textit{weak}和\textit{strong}性质。我们数值验证我们的协议计算精确的Floquet算子在开边界条件下,然后分析验证我们的研究结果与低能量有效理论(在高频限制)。上述协议也适用于3D,其中我们在SOTSC阶段中发现一维(1D)铰链模式。然后,我们表明,这些角落模式是强大的,对中度混乱和拓扑不变量继续表现出量子化的性质,直到无序变得相当强。零能量Majorana模式在这些高阶相位的存在是由反酉谱对称性保证的。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect and rectification in junctions between Floquet topological superconductors
周期性驱动的Kitaev链具有新颖的Floquet Majorana费米子和反常的Floquet端模。"Floquet系统中的准能是周期性的"这一事实给定义周期性驱动系统中的基态带来了困难。为了克服这个问题,我们从基态的非驱动Kitaev链,并逐步切换到周期性的驱动化学势超过一个时间尺度$τ$。非驱动系统的单粒子本征态在驱动时在Floquet态之间分布的程度可以用参与比的倒数来表征。在两个周期性驱动的Kitaev链之间的约瑟夫森结中,对势的相位不变,但驱动势的相位不同,净平均电流从一个超导体流向另一个超导体。我们称这种电流为反常电流.进一步,我们研究了两个周期性驱动超导体之间的结中电流的相位关系,发现该系统具有非平衡约瑟夫森二极管效应。Floquet Majorana端模和反常Floquet端模对反常电流和二极管效应有重要贡献。此外,异常电流和非平衡约瑟夫森二极管效应生存时,周期性驱动被电磁接通。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Generating many Majorana corner modes and multiple phase transitions in Floquet second-order topological superconductors
$d$维的$n$阶拓扑绝缘体或超导体在其$(d-n)$维边界($n\leq d$)处具有局域本征模.在这项工作中,我们施加周期性的驱动场的二维超导体,并获得了各种各样的Floquet二阶拓扑超导(SOTSC)相位与许多马约拉纳角模在零和$π$准能。发现两个不同的Floquet SOTSC相被三种可能的变换分开,即,由于体光谱间隙的闭合/重新打开而引起的拓扑相变、由于边缘光谱间隙的闭合/重新打开而引起的拓扑相变、或者其中体光谱是无间隙的完全不同的相位。由于系统的驱动和固有能量尺度之间的强烈相互作用,所有发现的相和跃迁都是高度可控的,通过调整系统的单个跳跃参数。我们的发现不仅丰富了Floquet SOTSC相的可能形式,而且提供了一个有效的方案来产生许多共存的Majorana零模和$π$角模,这可能在Floquet量子计算中找到应用.
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Interplay between Kondo and Majorana interactions in quantum dots
研究了量子点与一维拓扑超导体和正常导线耦合的性质,讨论了近藤耦合和马约拉纳耦合在量子点中的相互作用.后者出现是由于存在马约拉纳零能量模式本地化的一维超导体的两端。利用重整化群分析、从玻色子平均场论和密度矩阵重整化群方法研究了系统相图随近藤和马约拉纳相互作用的变化.我们表明,除了著名的Kondo不动点,该系统可以流到一个新的不动点控制的Majorana诱导耦合,其特征在于非平凡的相关性之间的局部自旋的点和费米子宇称的拓扑超导体和正常的铅。我们计算了几个可测量的量,如微分隧穿电导和杂质自旋磁化率,突出了一些特殊的功能特性的马约拉纳不动点。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Nonequilibrium Green's functions with Fluctuation-Exchange Approximation: Application to Periodically Driven Capacitively Coupled Quantum Dots
本研究采用含涨落-交换近似的Floquet格林函数方法,研究周期驱动下电容耦合量子点的能量转移动力学,发现该过程分四阶段且存在对应最优完成的驱动频率。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Relation between scattering matrix topological invariants and conductance in Floquet Majorana systems
我们分析了一个一维的拓扑超导体的电导周期性驱动主机Floquet Majorana零模式的不同配置的耦合到外部引线。我们比较电导不断耦合的引线,在标准的运输实验中,与频闪电导的脉冲耦合的引线用于确定一个散射矩阵的拓扑指数周期性驱动的系统。我们发现,在驱动频率的电压倍数的直流电导的总和是定量接近的频闪电导在所有的电压偏置。这与先前的工作一致,其表明在零/π共振处的总电导是量化的。我们量化两者之间的差异,其各自的共振的宽度和分析的两个不同的频闪驱动协议的Kitaev链的差异。虽然定量的差异是协议相关的,我们发现,一般的差异较大时,在链的末端的零模式的重量强烈依赖于驱动周期和脉冲耦合周期之间的偏移时间。
2021-05-31 cond-mat.mes-hall
Floquet spectrum and driven conductance in Dirac materials: Effects of Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry
使用Landau-Zener-Stückelberg-Majorana型(LZSM)半经典方法,我们研究了石墨烯和外尔半金属薄膜受到强交流电磁场。外尔半金属中的准能谱与石墨烯片相似。早先已经定性地预测,强照射的石墨烯的传输性质作为辐射强度的函数振荡[S. V. Syzranov等人,B88,241112(2013)]。在这里,我们得到严格的定量结果驱动的线性电导的石墨烯和一个外尔半金属的薄膜。振荡的精确定量结构表现出两个贡献。第一个是Ramsauer-Townsend效应的表现,而第二个贡献是定义准能谱的LZSM干涉的结果。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall
Exact Classification of Landau-Majorana-Stückelberg-Zener Resonances By Floquet Determinants
最近的实验表明,Landau-Majorana-StUkelberg-Zener(LMSZ)干涉测量法是一种有力的工具,用于不仅在原子系统中而且在各种固态量子系统(诸如量子点中的自旋、超导量子位和金刚石中的氮空位中心)中演示和利用量子相干性。在这项工作中,我们提出并开发了一个通用的(和,在原则上,准确的)理论形式主义,以确定和表征的干涉共振,是LMSZ干涉测量的标志。与早期的方法不同,我们的方案不需要任何近似,使我们能够发现重要的和以前未知的共振结构的功能。我们还讨论了我们的结果的实验观测性。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana excitons in a Kitaev chain of semiconductor quantum dots in a nanowire
本文提出Majorana激子理论,研究光激发电子-空穴对与纳米线量子点Kitaev链中Majorana费米子的相互作用,并通过解析与精确对角化方法在吸收光谱中证实Majorana零模的存在。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall
Floquet generation of Second Order Topological Superconductor
我们从理论上研究了二阶拓扑超导相的Floquet产生,其中包含Majorana角模,考虑了具有邻近感生超导$s$ -波对的量子自旋霍尔绝缘体(QSHI).我们的动力学公式包括面内磁场的时间反演对称性破缺的周期性反冲和四个-fold旋转对称性破缺质量项,而这些Floquet MCMs通过反幺正粒子-空穴对称性保持。第一驱动协议总是导致四个零能量MCM(即每个角一个马约拉纳)作为{ \it{strong} } SOTSC阶段的符号。有趣的是,除了{ \it{strong}} SOTSC相之外,第二个协议还可以导致{\it{weak} } SOTSC相,包含八个零能量MCM(每个角两个马约拉纳状态)。我们用Floquet四极矩和Floquet Wannier谱表征了这些相的拓扑性质。我们相信,依靠最近的实验进展,在驱动系统和邻近诱导超导,我们的计划可能会在未来测试。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in quantum dots coupled via a floating superconducting island
本研究理论探究双量子点经浮置超导岛耦合的系统,通过微扰模型与微观模型验证,发现即使岛不在电荷简并点仍存在马约拉纳甜点,且这类甜点对应确定粒子数态的简并,拓展了马约拉纳模的实现方案。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Berry phase in superconducting multiterminal quantum dots
我们报道了在对称电压下超导多端量子点中的非平凡Berry相的研究。从时间周期的Bogoliubov-de Gennes方程出发,得到了Floquet空间中的紧束缚模型,并在半经典极限下求解了该方程。我们观察到由接触双折射和四重态相位定义的参数空间分裂成两个分量,其中一个分量具有非平凡的Berry相位。我们使用Bohr-Sommerfeld量子化来计算Berry相位。我们发现,如果量子点能级处于零能量,则Berry相位取值$φ_B=0$或$φ_B=π$。我们证明,这种非平凡的Berry相可以观察到的Floquet光谱中的隧道光谱。结果表明,超导多端量子点的Floquet-Wannier-Stark梯形谱在$φ_B=π$的作用下发生了半个周期的位移。我们基于Keldysh Green函数的数值计算表明,这种Berry相位谱移动可以从量子点的隧穿态密度中观察到。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering anomalous Floquet Majorana modes and their time evolution in helical Shiba chain
提出在面外 Néel 型螺旋 Shiba 链中通过化学势正弦调制产生常规与反常 Floquet Majorana 端模,并利用动力学绕数揭示其拓扑性质和实时形成机制。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous Floquet Chiral Topological Superconductivity in a Topological Insulator Sandwich Structure
我们证明了Floquet手征拓扑超导性在磁性拓扑绝缘体-超导体三明治结构的约瑟夫森结中自然产生。约瑟夫森相位调制与施加的偏置电压在整个结驱动系统到反常Floquet手征拓扑超导体托管手征马约拉纳边缘模式的准能谱,与散装Floquet带进行零陈数。偏置电压作为一个调谐参数,使新的动力学拓扑量子相变驱动系统到无数的异国情调的马约拉纳携带Floquet拓扑超导相。我们的理论建立了一个新的范式实现Floquet手征拓扑超导性的固态系统,这应该是实验上直接访问。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Floquet Second-Order Topological Superconductor Driven via Ferromagnetic Resonance
我们考虑一个Floquet三层设置组成的二维电子气与自旋轨道相互作用,接近耦合到一个s波超导体和铁磁共振驱动。铁磁层产生时间振荡的塞曼场,该塞曼场与感应的超导能隙竞争并导致拓扑相变。由此产生的Floquet状态支持一个二阶拓扑超导相位与一对本地化的零能量Floquet Majorana角状态。此外,相图包括Floquet螺旋拓扑超导体,托管的Kramers对马约拉纳边缘模式的保护,有效的时间反演对称性,以及一个无间隙的Floquet Weyl相。拓扑相位是稳定的,对无序和参数的变化,并在实验范围内。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall
Floquet-engineered diode performance in a Majorana-quantum dot Josephson junction
该研究提出由两条非对称Floquet驱动的Kitaev链与中间量子点耦合的约瑟夫森结,利用马约拉纳模式介导输运实现约瑟夫森二极管效应,最高整流比约70%,可通过多种参数调控,为超导二极管设计提供新方案。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Josephson current, incipient time-reversal symmetry breaking, and Majorana bound states in interacting multi-level dots
研究了自旋轨道相互作用、磁场和库仑荷电对多能级量子点的约瑟夫森电流-相位关系I(φ)的综合影响.一个通用的模型,制定和分析的cotunneling制度(弱隧道耦合)和深subgap限制,充分考虑到相互作用的影响。本文确定了观测有限反常超电流I_a=I(φ=0)的条件。对于具有自旋轨道耦合和任意弱塞曼场B的二能级量子点,我们发现在存在相互作用的情况下I_a \propto { \rm sgn}(B)的起始行为,表明时间反演对称性的初始自发破缺。我们还提供了在该系统中实现空间分离(但拓扑不受保护)的Majorana束缚态的条件,这些束缚态在2π周期电流相位关系中具有明显的特征。
2013-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Abelian Braiding of Chiral Majorana Fermions by Quantum Dots
Majorana费米子的非阿贝尔编织是最有前途的操作之一,为实现拓扑量子计算提供了关键的基础。最近,在量子反常霍尔绝缘体和s波超导体的混合结中观察到了手征马约拉纳费米子。在这里,我们表明,如果一个量子点或马约拉纳零模耦合到手征马约拉纳费米子,由此产生的手征马约拉纳费米子的共振交换可以导致非阿贝尔编织。值得注意的是,辫子群中的任何操作都可以通过该方案来实现。我们进一步提出电输运实验来观察四个手征马约拉纳费米子的编织,并证明在四端器件的混合结的非阿贝尔编织统计。预测了由于编织和编织顺序依赖的电导的电导峰。这些发现为利用电可控量子点实现手性马约拉纳费米子的任意编织操作铺平了道路。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in a triple-terminal Josephson junction with embedded parallel-coupled double quantum dots
研究了嵌入平行耦合双量子点的三端结中的约瑟夫森效应。研究发现,随着超导体间相位差的调整,超导体间超电流有机会在$4π$周期内振荡。值得注意的是,这样的结果是稳健的,并且与费米子宇称、点内库仑强度和点-超导体耦合方式无关。通过引入自旋多粒子Majorana模的概念,利用电子和空穴算符的叠加给出了Majorana算符的解析定义。可以相信,这一工作为Majorana模在光纤通信系统中的实现提供了一个简单可行的方案。
2015-07-26 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
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
Braiding Majorana zero modes using quantum dots
我们讨论了耦合到几个单独可调量子点的Kitaev线网络,作为最近关于耦合到承载Majorana零模式的纳米线的量子点的实验的扩展[Deng et al. Science 354 1557(2016)and Deng et al. arXiv:1712.03536(2017)]。该装置具有精确零能量的局部马约拉纳模式,我们表明它们可以通过单独作用于量子点来操纵。通过将三根线排列成三结,可以得到编织过程,并且量子点的电荷读出可以用来揭示Majorana零模的非阿贝尔统计。该设置可以扩大规模,以满足拓扑量子计算的更高级目的。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diabatic error and propagation of Majorana zero modes in interacting quantum dots systems
该研究通过调节量子点栅极电压移动马约拉纳零模,分析非绝热误差,发现最优势垒高度至关重要,并证明在六量子点系统中可在量子比特寿命内完成转移。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev and Majorana bound states in single and double quantum dot structures
我们提出了一个由两个量子点组成的系统中出现的Majorana和Andreev束缚态的数值研究,其中一个然后耦合到一个传统的超导体,SC 1,和其他连接到一个拓扑超导体,SC 2。通过控制点间耦合,我们可以将系统从两个单(非耦合)量子点驱动到双(耦合)量子点系统配置。我们采用递归格林函数技术,为我们提供了系统的局部状态密度的数值精确的结果。我们首先表明,在解耦点配置(单点行为)的马约拉纳和Andreev束缚态出现在一个单独的点在两个完全不同的制度。因此,它们不能在单个量子点系统中共存。然后,我们研究了这些国家的共存的耦合双点配置。在这种情况下,我们表明,在平凡阶段的SC 2,Andreev状态绑定到一个单独的量子点在原子制度(弱interdot耦合)或扩展到整个分子在分子制度(强interdot耦合)。更有趣的特征实际上是在SC2的拓扑阶段看到的。在这种情况下,在原子极限下,Andreev态似乎束缚在其中一个量子点上,而Majorana零模式出现在另一个量子点上。另一方面,在分子体系中,Andreev束缚态占据了整个分子,而Majorana态始终与其中一个量子点束缚在一起。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge and bulk localization of Floquet topological superconductors
我们研究了驱动Kitaev链的体积和边缘特性,其中驱动是作为现场能量的瞬时猝灭来执行的。我们确定了三个周期性的驱动机制:低周期,这是相当于一个静态模型,与重整化参数从贝克-坎贝尔-豪斯多夫(BCH)的扩展;中间期,一阶BCH扩展故障;和高时期时,准能隙在$ω/2$关闭。我们调查的准周期势驱动的情况下,其振幅和配对强度的函数的动力学本地化属性,获得制度与扩展,临界和本地化的体状态,如果驱动是在高频率下进行。在这些中,我们的特点波包传播,获得弹道,subdiffusive和没有蔓延,分别。在中间期制度,我们发现一个额外的区域在相图中的临界和本地化状态之间的迁移率边缘。此外,我们研究了这些阶段下的时间非周期性的驱动器的稳定性,观察到系统最终热化:它导致在无特征的随机状态,可以描述的对称性的哈密顿量。在一个开放的边缘系统中,我们发现,马约拉纳和费米子局域边缘模式可以工程与空间准周期的潜力。此外,我们证明了在驱动设置中创建多个Majorana $0$和$π$模式的可能性,即使潜在的静态哈密顿量处于其平凡阶段。最后,我们研究了Majorana模式对驱动周期中的非周期性的鲁棒性,表明通过准周期势产生的Majorana模式对退相干更鲁棒。此外,我们找到了一个例子,Majorana模式是强大的,只要它是从一个特殊的点在拓扑区域中选择。
2019-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Spin-dependent coupling between quantum dots and topological quantum wires
考虑具有邻近诱导超导能隙的Rashba量子线作为Majorana费米子和量子点的物理实现,计算了Majorana波函数与量子点上局域波函数的重叠.我们确定这两个本地化的状态之间的自旋相关的隧穿振幅,并表明,我们可以调整到一个完全的自旋极化隧穿制度,通过改变点和马约拉纳费米子之间的距离。直接应用于隧道模型的哈密顿量,我们计算了两侧有两个马约拉纳费米子的量子点上的有效磁场。点上的感应磁场的方向取决于从两个马约拉纳端态形成的非定域费米子的占据,其可以用作这样的马约拉纳量子比特的读出。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall
Parity qubits and poor man's Majorana bound states in double quantum dots
我们研究了一个双量子点通过一个共同的超导导线连接,并表明该系统可以调谐到主机一个马约拉纳束缚态(MBS)的每个点。我们称它们为“穷人的马约拉纳束缚态”,因为它们不受拓扑保护,但在其他方面共享拓扑超导体中形成的MBS的属性。我们描述了两个空间上分离的MBS存在的条件,其中包括在两个点的自旋简并打破,在不同的方向极化的自旋。因此,我们建议使用磁场配置,其中两个点上的场方向形成角度。通过控制该角度,交叉Andreev反射和隧道振幅可以被调谐为近似相等,这是形成MBS的要求。我们表明,在两个马约拉纳编码的费米子态构成一个奇偶量子比特,这是非本地的,只能通过探测两个点同时测量。使用多粒子的MBS的基础上,我们讨论了相互作用的作用,并表明,点间的相互作用总是解除简并。我们还展示了如何MBS可以探测运输测量,并讨论了如何结合几个这样的双点系统允许纠缠的奇偶量子位和测量他们的退相时间。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph