Interacting Majorana Fermions
马约拉纳费米子是复杂费米子（如普通电子）的真实（在数学意义上）对应物。拓扑量子计算的前景导致了在各种合成平台上实现这些粒子的实质性实验进展。马约拉纳费米子的发现引发了一个基本问题：如果允许许多马约拉纳费米子相互作用，物质会出现什么样的相？在这里，我们回顾了最近的进展，在这个方向上提出的实验装置，分析和数值计算结果的低维晶格模型，和精确可解的Sachdev-Ye-Kitaev模型。迄今为止的早期进展表明，具有马约拉纳构建块的物质的强关联相可以表现出许多新颖的现象，例如凝聚态系统中涌现的时空超对称性，拓扑有序和黑洞物理。它们还可以通过实现Fibonacci相位和仅基于测量的表面码为通用拓扑量子计算提供替代途径。
2018-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana zero modes induced by superconducting phase bias
近年来，凝聚态系统中的Majorana零模一直是人们感兴趣的课题。他们的非阿贝尔交换统计，使他们成为一种独特的物质状态，以及他们在拓扑量子计算中的潜在应用，为他们赢得了理论家和实验学家的关注。一般认为，为了在准一维拓扑绝缘体中形成Majorana零模，时间反演对称性必须破缺。这样做的直接机制-施加磁场或耦合到铁磁体-被证明有许多不必要的副作用，例如超导性的退化和子隙态的形成，这是马约拉纳零模式长期以来一直无法直接实验检测的部分原因。在这里，我们回顾了几个建议，依赖于控制的超导序参量的相位，无论是作为唯一的机制，时间反演对称性破缺，或作为一个额外的方便的旋钮，用于减少所施加的磁场。这些建议具有实际的希望，以改善马约拉纳形成，他们揭示了物理基础的拓扑超导态的形成。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Majorana zero modes in unconventional superconductors
本文系统综述了非常规超导体中马约拉纳零模的基本理论，涵盖其自共轭性质、在p波超导体及超导-半导体杂化结构中的实现、与奇频自旋三重态配对的关系，以及隧穿谱和Josephson效应中的实验特征。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Abelian Magnon Gauge Interactions in Condensed Matter Physics
本文提出三类相关理论，以磁子的非阿贝尔规范相互作用为核心描述阻挫磁体和多能隙磁超导体，并阐明其对低能物理的意义。
2025-06-08 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Particle Physics, Solid State and Quantum Information
这篇评论是根据M. J. Duff总结了Ettore Majorana对基础物理学的深远贡献，特别关注Majorana费米子的所有伪装。1937年的epp费米子理论发现对粒子物理学、固态和量子计算产生了深远的影响。这些学科的广度证明了马约拉纳的天才，这种天才一直渗透到今天的物理学中。这些讲座提供了一个通过一些关键思想的有限子集的短暂停留之旅。除了触及这些不同的应用，我们将绘制出一些迷人的关系连接的赋范除法代数$\mathbb{R}, \mathbb{C}, \mathbb{H}, \mathbb{O}$旋量，trialities，$K$ -理论和分类的稳定拓扑状态的保护间隙的自由费米子系统。
2016-12-07 cond-mat.other cond-mat.supr-con hep-ph
Probing Majorana Physics in Quantum Dot Shot Noise Experiments
我们考虑了一个量子点与一个拓扑超导体和两个正常导线耦合的系统，研究了系统的输运性质。利用Keldysh路径积分方法，在低能有效理论下研究了电流涨落（散粒噪声）。我们认为，通过量子点的隧穿电导和散粒噪声的组合允许人们区分拓扑（马约拉纳）和非拓扑（例如，Kondo）的零偏压传导峰的起源。具体来说，我们表明，虽然隧道电导可能会表现出零偏置异常由于马约拉纳或近藤物理，散粒噪声是定性不同的马约拉纳零模式的存在。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higher Symmetries in Condensed Matter Physics
本文讨论了高次对称群在凝聚态系统中的一些应用。我们特别注意二维哈伯德模型及其推广模型中的SO（n）（n = 4，5，6，8）群，它们模拟了高T_c铜氧化物超导体。
1998-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sparse Statistical Modeling in Condensed Matter Physics
The University of Akron（阿克伦大学）
本文提出在凝聚态物理中利用稀疏统计建模方法，通过处理小数据集和提供可解释性来改进超导和重费米子研究。
2026-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Kondo many-body physics in a Majorana-based Kondo type system
我们进行了理论分析的原型马约拉纳系统，这表明存在一个马约拉纳介导的多体状态和相关的中间低能量不动点。从两个马约拉纳束缚态出发，托管在一个库仑阻塞的拓扑超导体和每个耦合到一个单独的铅，我们推导出一个有效的低能哈密顿量，它显示了近藤的字符。然而，在对比的近藤模型趋于强或弱的耦合限制下重整化，我们表明，这种有效的哈密顿尺度的中间不动点，其存在是偶然的隐形传态通过马约拉纳模式。最后，我们确定这个固定点的实验签名，以及与之相关的异国情调的多体状态。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Majorana fermions in the tunneling spectra of a resonant level
Majorana物理的无标度识别是一个突出的问题，其解决方案可以使拓扑量子计算成为可能。我们开发了一种数值方法来处理有限尺寸超导链支持马约拉纳费米子，这是基于迭代应用的两个网站Bogoliubov变换。我们证明了该方法的适用性，通过研究一个附加到超导体的谐振水平受到外部扰动。在拓扑阶段，我们表明，一个单一的共振能级的光谱允许区分峰来自马约拉纳物理从近藤共振。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Physics of the Majorana-superconducting qubit hybrids
本文研究了Majorana-超导量子比特混合系统，利用少量不完美的Majorana零模扩展超导量子比特行为，提供了全参数范围的基态能量解析结果并探讨了其在噪声抑制与传感等方面的潜在应用。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From the pion cloud of Tomonaga to the electron pairs of Schrieffer: many body wave functions from nuclear physics to condensed matter physics
众所周知，BCS超导理论汇集了来自不同物理领域的各种模型和物理思想。相反，很少有人知道，在朋永量子场论中发展的π-核子系统的形式主义是BCS理论发展的一个重要组成部分。我们讨论了这些想法的演变在量子场论提供了一个非传统的历史观点。
2016-07-29 cond-mat.supr-con nucl-th
The Origin of Aromaticity: Aromatic Compounds as Intrinsic Topological Superconductors with Majorana Fermion
拓扑超导体是随着人们对凝聚态物质拓扑性质的认识而发现的。这些国家有一个完整的配对在散装和无间隙的反向传播马约拉纳国家的边界。一对马约拉纳零模式与每个涡。这一认识对超导理论和随后的实验产生了重大影响，但它与有机化合物的关系并没有被密切观察到。在这里，我们分析了各种多环芳烃（PAH），包括苯的拓扑状态，并揭示了它们是拓扑超导体。我们通过半经典方法分析了苯和其他多环芳烃的动量矢量，以确认它们的非平凡状态。其独特的性质可能来源于多环芳烃分子中Kramers双峰的奇数。描述芳香性的Hückel规则可以用拓扑学的观点重新解释。这表明，（4n+2）规则可以分为两对（2n+1）电子，即电子和空穴的自旋向上和向下。因此，它总是形成一个奇数克拉默斯的双峰。此外，Hückel规则中的n可以解释为全局次近邻（NNN）跳跃中的缠绕数。这项工作将重新建立迄今为止已知的芳香性的定义，并将芳香化合物作为拓扑超导体的使用扩展到量子计算机。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Two-Channel Kondo Physics in a Majorana Island Coupled to a Josephson Junction
我们研究了通过约瑟夫森结耦合到大块超导体和多个外部正常引线的马约拉纳岛。在没有Josephson耦合的情况下，该系统显示出拓扑Kondo态，这是最近被大量研究的。然而，我们发现，这种状态是不稳定的，甚至小约瑟夫森耦合，而不是导致在低温下$T$到一个新的固定点。最有趣的是三个外部引线的情况，形成了长期寻求的双通道近藤效应的最小电子实现。虽然$T=0$电导对应于简单的共振Andreev反射，但主要的$T$依赖性形成了非费米液体性质的实验指纹。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Colloquium: Majorana Fermions in nuclear, particle and solid-state physics
埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana，1906-1938）于1938年从巴勒莫乘船前往那不勒斯时失踪。他的命运从来没有完全解决，已经写了几篇文章，探索神秘本身。他的去世至今仍让我们记忆犹新，因为他在前一年发表的开创性著作建立了狄拉克方程的对称解，描述了一个费米子粒子，它是自己的反粒子。这项工作长期以来对中微子物理学产生了重大影响，其中关于粒子的这个基本问题仍然没有答案。但是他发展的形式主义已经发现了许多用途，因为现在有许多候选的自旋为1/2的中性粒子，它们可能是真正的中性粒子，没有量子数来区分它们的反粒子。如果这种粒子存在，它们将影响核物理和粒子物理的许多领域。最值得注意的是，无中微子双β衰变过程只有在中微子是大质量马约拉纳粒子时才能存在。因此，正在进行许多努力来寻找这一过程。然而，马约拉纳的影响力并不止于粒子物理学，尽管这是他最初的考虑。他导出的方程也出现在固态物理学中，它们描述了超导有序材料中的电子状态。这里特别感兴趣的是一类解决方案的马约拉纳方程在一个和两个空间维度在零能量。这些马约拉纳零模被赋予了一些显着的物理特性，可能会导致量子计算的进步，事实上，有证据表明，他们已经被实验观察到。本文首先概述了马约拉纳的理论基础及其意义。然后，它提供了一个丰富的实验计划，试图找到一个费米子，是它自己的反粒子在核，粒子和固体物理学的概述。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-ex
Report on reproducibility in condensed matter physics
University of Zagreb（萨格勒布大学）；Pittsburgh Supercomputing Center（匹兹堡超级计算中心）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；The University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Universitat Würzburg（维尔茨堡大学）；Institute for Topological Insulators（拓扑绝缘体研究所）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Howard University（霍华德大学）；University of Florida（佛罗里达大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出改进凝聚态物理研究可重复性和可复现性的建议，涵盖科研全过程的最佳实践与政策，旨在为该领域制定具体指南奠定基础。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
