Duality and bosonization of (2+1)d Majorana fermions
在$(2+1)d$中构造了无质量Majorana费米子的对偶玻色化描述.与狄拉克费米子相反,玻色化的描述可以使用通量附着过程来构建,中性马约拉纳费米子需要不同的方法。我们认为,对偶理论是一个$SO(N)_1$ Chern-Simons规范理论与临界$SO(N)$矢量玻色子物质场($N \geq 3$)。$SO(N)$规范场的量子化与马约拉纳费米子一致。我们提供的证据的对偶性,通过建立相邻的能隙相位和部分子建设的对应关系。我们还提出了一个推广的二重性的$N_f$口味的马约拉纳费米子,并讨论了可能的决议与紧急全球$Z_2$对称性的警告。最后,我们猜想了$(2+1)d$中的一个$\mathcal{N} = 1$超对称不动点的对偶描述,它是通过将一个单一味的Majorana费米子调谐到一个相互作用(Gross-Neveu)临界点来实现的.
2016-11-15 cond-mat.str-el
Majorana Fermions in Strongly Interacting Helical Liquids
马约拉纳费米子被认为存在于带隙一维系统的边缘和界面处,在这些界面处,由于自旋轨道耦合、邻近诱导超导和外部磁场的相互作用,具有不同拓扑特征的相相遇。在这里,我们调查强粒子相互作用的效果,并表明,螺旋液体提供了一种机制,保护马约拉纳边缘状态的存在:而温和的相互作用关闭的邻近间隙,支持边缘状态,在螺旋液体的间隙重新打开由于两个粒子的过程。然而,无间隙的费米激发发生在空间接近的马约拉纳状态的接口,并可能危及其长期的马约拉纳相干性。
2011-08-19 cond-mat.str-el
Emergent Majorana Fermions and their Restricted Clifford Algebra
献给路德维希·法捷耶夫80岁生日。路德维希完美地诠释了一个数学物理学家:对数学(可积系统的代数性质)和物理学(量子场论)的重大贡献。在这份说明中,我提出了一个练习,它将数学(限制Clifford代数)与物理(Majorana费米子)联系起来。
2014-04-30 cond-mat.str-el hep-th
A Majorana Fermion t-J Model in One Dimension
利用图解微扰理论和小系统数值对角化方法研究了一维旋转不变的Majorana费米子模型。该模型的灵感来自于反铁磁自旋1/2链的Majorana表示,它在形式上类似于电子的t-J模型,只是Majorana费米子携带自旋1和Z_2电荷。我们讨论了我们的结果对自旋1/2链的低能激发的影响。我们还讨论了我们的模型的推广从3种马约拉纳费米子N种,SO(4)对称模型是特别有趣的。
1997-07-07 cond-mat.str-el hep-th
Higher-dimensional Jordan-Wigner Transformation and Auxiliary Majorana Fermions
我们讨论了一个方案,执行约旦-维格纳变换的各种晶格费米子系统在二维和三维保持内部和空间对称性的表现。借助辅助的马约拉纳费米子建立了费米子算符和玻色子算符之间的对应关系。目前的结构是适用于一般的格与偶数协调数和任意数量的费米子味。在自旋为1/2的费米子的单轨道正方形、三角形和立方晶格上证明了这种方法。我们还讨论了与某些量子自旋液体模型的关系。
2021-08-05 cond-mat.str-el
Majorana Fermion Codes
我们开始研究马约拉纳费米子码。这些代码可以被视为扩展Kitaev的1D模型的不成对的马约拉纳费米子在量子线到更高的空间维度和相互作用的费米子。马约拉纳费米子码(MFC)的目的是保护量子信息免受低权重费米子错误的影响,即算符作用于足够小的费米子模式子集。我们研究在何种程度上MFC可以超越量子位稳定剂代码在其稳定性。提出了一种基于宏观码距的拓扑保护和基于费米子宇称守恒的保护相结合的二维MFC的一般结构。最后,我们使用MFC来展示如何将任何量子位稳定器代码转换为弱自对偶CSS代码。
2010-04-27 cond-mat.str-el quant-ph
Noise as a probe of Majorana fermion surface states
该研究通过分析 Majorana 费米子态在不同电压、温度和磁场下的电流—电压特性并与实验对照,提出以噪声作为验证其表面态出现的关键证据。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.app-ph
Thermal fractionalization of quantum spins in a Kitaev model: $T$-linear specific heat and coherent transport of Majorana fermions
从量子$S=1/2$自旋分解为巡游和定域两种Majorana费米子的观点出发,用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上Kitaev模型的$T$性质.在这个系统中,熵是连续释放在两个良好分离的$T$尺度,作为一个明确的指示的热分馏。我们发现由巡游马约拉纳费米子驱动的高$T$交叉与最近邻自旋关联的发展密切相关。另一方面,低- $T$交叉起源于局部马约拉纳费米子组成的通量的热涨落,从而对巡游马约拉纳费米子的光谱产生了显着的干扰。因此,在中间- $T$范围之间的两个交叉,系统表现出$T$ -线性行为的比热和相干传输的马约拉纳费米子,这是意想不到的狄拉克半金属光谱在低- $T$限制。我们还表明,通量波动往往打开一个能隙的马约拉纳光谱附近的无隙-有隙相界。我们的研究结果表明,分馏是实验观察到的比热,自旋相关,和输运性质。
2015-08-20 cond-mat.str-el
Majorana Fermions, Exact Mappings between Classical and Topological Orders
基于一维系统中台心自旋和键心自旋的对偶性,即同一组Majorana费米子中两种不同结构的费米子之间的对偶性,我们证明了具有拓扑序的二维模型可以由某些经典模型构造而成,经典模型具有对称性破缺的特征.拓扑相关的基态简并,消失的两点关联函数,和不成对的马约拉纳费米子的边界自然出现从这样的建设。该方法为拓扑序的构造和刻画开辟了一条新的途径。
2007-09-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
$Z_{2}$ Topological Order and Topological Protection of Majorana Fermion Qubits
Kitaev链模型具有拓扑有序性,表现为拓扑简并性、Majorana边模和Abulk谱的$Z_{2}$拓扑不变性.该模型可以通过使用Jordan-Wigner变换从横向场伊辛模型(Tensing)获得。TFIM既没有拓扑简并性,也没有任何边缘模式。与拓扑序相关的拓扑简并性是拓扑量子计算的核心。在本文中,我们将探讨拓扑保护的情况下,马约拉纳费米子模型,表现出$Z_{2}$拓扑秩序的基态流形。我们将表明,至少有两种不同的方式来理解这种拓扑保护的马约拉纳费米子量子比特:一种方式是基于费米子模式运营商和其他基于反交换对称运营商。我们还将展示这两种不同的方式是如何相互关联的。我们提供了一个非常一般的方法来理解的拓扑保护的马约拉纳费米子量子比特的情况下,格哈密顿。
2020-02-07 cond-mat.str-el
Role of Majorana fermions in spin transport of anisotropic Kitaev model
研究了具有锯齿形边缘的量子自旋Kitaev模型,阐明了交换耦合的各向异性对自旋传播的影响。我们模拟自旋和马约拉纳动力学触发的磁脉冲,使用实空时间相关的马约拉纳平均场论。当各向异性小时,巡游马约拉纳费米子的色散保持无间隙,其中自旋传播的速度与巡游马约拉纳费米子在节点处的群速度相匹配。另一方面,在具有大的各向异性的带隙系统中,自旋传播被强烈抑制,尽管其性质取决于脉冲的形状。在结系统描述的Kitaev模型具有明显的各向异性自旋输运也打扮。
2021-05-10 cond-mat.str-el
Majorana Positivity and the Fermion sign problem of Quantum Monte Carlo Simulations
符号问题是多体费米子系统量子蒙特卡罗模拟中的一个主要障碍。我们研究这个问题的一个新的视角的基础上马约拉纳反射积极性和马约拉纳Kramers积极性。证明了两个充分条件的费米子符号问题的情况下。我们的证明提供了一个统一的描述所有的相互作用格点费米子模型先前已知的符号问题的基础上的辅助场量子蒙特卡罗方法。它也使我们能够确定一些新的符号问题的自由相互作用的费米子模型,包括但不限于,晶格费米子模型与排斥相互作用,但没有粒子-空穴对称性和相互作用的拓扑绝缘体与自旋翻转条款。
2018-01-18 cond-mat.str-el
Incarnation of Majorana Fermions in Kitaev Quantum Spin Lattice
Kitaev量子自旋液体是一种拓扑磁性量子态,其特征是具有分数自旋激发的Majorana费米子,这些费米子与它们自己的反粒子相同。在这里,我们证明了在Kitaev蜂窝自旋晶格α-RuCl 3中热分馏的Majorana费米子的出现。比热数据揭示了特征的两阶段释放的磁熵涉及本地化和巡回马约拉纳费米子。非弹性中子散射的结果进一步证实了这两个不同的费米子表现出准弹性激发在低能量周围的布里渊区中心和Y形磁连续体在高能量,这是明显的铁磁Kitaev模型。我们的研究结果提供了一个机会,建立一个统一的概念框架的分数激发,也适用于量子霍尔态,超导体,和挫折磁铁。
2017-03-03 cond-mat.str-el
Majorana fermion formulation of the two channel Kondo model
我们表明,一个马约拉纳费米子描述的两个通道近藤模型可以很自然地出现在两个通道的自旋电流与代数的代表。使用这种表示,我们推导出一个确切的等效哈密顿的两个通道模型表示完全马约拉纳费米子。耦合到杂质自旋的哈密顿量的部分对应于$σ$ - $τ$模型(紧致化双通道模型)的矢量部分。因此,所有与杂质自旋相关的热力学性质都可以单独从$σ$ - $τ$模型计算出来。等效模型可以用来确认解释的多体激发光谱的低能量不动点的双通道模型,由于自由马约拉纳费米子与适当的边界条件。
1997-05-20 cond-mat.str-el
Spin dynamics from Majorana fermions
使用马约拉纳费米子表示的自旋1/2本地的时刻,我们展示了它是如何可能直接读出的动态自旋相关和磁化率从一个粒子传播的马约拉纳费米子。我们说明我们的方法,将其应用到非平衡态量子点的自旋动力学,计算的电压依赖的自旋弛豫率,并显示,在弱耦合,波动耗散关系的自旋的量子点是电压依赖的。我们证实了Parcollet和Hooley最近发现的电压依赖性居里磁化率[Phys. Rev. B { \bf 66},085315(2002)]。
2003-09-19 cond-mat.str-el
Chern insulator with large Chern numbers. Chiral Majorana fermion liquid
在Hofstadter的方法的框架中,我们提供了一个详细的分析实现的异国情调的拓扑状态,如大陈数的陈绝缘体。在横向均匀磁场中,费米子的单粒子谱转变为具有精细子带拓扑结构的复杂谱。在弱磁场$H$中,对于一个合理的磁通量,一个拓扑相位与大陈数附近的半填充实现。霍尔电导${σ_{xy}\simeq \frac{e}{2 H}}$存在异常行为。在半充满时,手征马约拉纳费米子边缘态的数量急剧增加,形成一个新的状态,称为手征马约拉纳费米子液体。
2017-08-03 cond-mat.str-el
Scheme to measure Majorana fermion lifetimes using a quantum dot
我们提出了一种测量一对马约拉纳束缚态宇称寿命的方法。该实验将一个边缘Majorana态隧道耦合到一个量子点,量子点又耦合到一个金属电极。当马约拉纳费米子重叠时,即使很小的弛豫速率也会定性地改变非线性输运谱,对于强重叠,可以直接从电流峰的高度读取寿命。这对于使用马约拉纳费米子作为拓扑量子计算的平台是重要的,其中宇称弛豫是限制因素。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Detecting non-Abelian statistics of Majorana fermions in quantum nanowire networks
我们提出了一个半导体量子纳米线结构的方案,以证明马约拉纳费米子的非阿贝尔统计的编织群。马约拉纳费米子位于半导体导线的端点,而半导体导线则沉积在\emph{s}波超导体上。马约拉纳费米子的非阿贝尔性质表现在辫子群元素构造的两个运算的不同应用阶的输出是不同的。特别是,这种差异可以明确地印在超导通量量子比特的量子态上。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Squeezing light with Majorana fermions
将半导体纳米线耦合到微波腔提供了一种强有力的手段来评估纳米线中是否存在孤立的马约拉纳费米子。这些奇异的束缚态可以引起显著的腔频移,但也会引起强的腔非线性,例如导致光压缩。这些效应对纳米线栅极电压的依赖性给出了马约拉纳费米子的独特性质的直接签名,例如它们的自伴特性和指数约束。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions: The race continues
一个关键的概述,针对非专业观众,最近的努力,在固态设备中检测和操纵马约拉纳费米子。有人认为,半导体量子线的实验耦合到超导导线接近诱人的提示,但不是这些难以捉摸的粒子的明确证据。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Braiding Majorana Fermions
本文研究了四元数的Clifford代数推广及其与Majorana费米子的辫群表示的关系。拓扑量子计算的Fibonacci模型是基于Majorana费米子的融合规则。马约拉纳费米子不仅可以在电子的集体结构中看到,如在量子霍尔效应中,而且还可以在纳米线中的电子实验和将费米子的算子代数分解为由两个马约拉纳算子生成的Clifford代数的单个电子的结构中看到。本文的目的是讨论这些编织表示,重要的物理学,量子信息和拓扑学之间的关系。本文的一个新结果是Clifford辫子定理。这个定理表明,马约拉纳算子产生了辫子群的一个特别鲁棒的表示,然后进一步表示以找到费米子在平面空间中交换时的相位。在我们的编织定理中更强大的表示将是进一步工作的主题。
2016-03-25 cond-mat.str-el math.GT
Superconducting proximity effect and Majorana fermions at the surface of a topological insulator
研究了s波超导体与强拓扑绝缘体表面态之间的邻近效应。所得的二维态类似于无自旋的p_x+ip_y超导体,但不破坏时间反演对称性。这种状态支持马约拉纳束缚态的旋涡。我们表明,由拓扑绝缘体介导的超导体之间的线性结形成一个非手性1维线的马约拉纳费米子,从这些结形成的电路提供了一种方法,用于创建,操纵和融合马约拉纳束缚态。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau levels of Majorana fermions in a spin liquid
马约拉纳费米子最初被认为是充当自身反粒子的基本粒子。近年来,人们已经很清楚,马约拉纳费米子可以在凝聚态系统中作为涌现准粒子实现,这种情况通常伴随着拓扑秩序。在这里,我们提出了一个物理系统,实现朗道水平-高度简并的单粒子状态通常产生的轨道磁场作用于带电粒子-马约拉纳费米子。这是实现在一个变种的量子自旋系统由于Kitaev这是扭曲的三轴应变。这个应变Kitaev模型显示了一个自旋液相与电荷中性马约拉纳费米子激发,其光谱对应于朗道水平,在这里产生的定制的伪磁场。我们表明,测量动态自旋磁化率揭示了朗道能级结构的探针诱导的束缚态形成的显着机制。
2016-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Majorana fermions in spin-singlet nodal superconductors with coexisting non-collinear magnetic order
在固态材料中实现Majorana费米子在拓扑有序和量子信息处理方面引起了人们极大的兴趣。我们提出了一种在超导体中产生马约拉纳费米子的新方法。我们发现,一个初始的非共线磁秩序变成一个稳定的马约拉纳束缚态的涡核中的拓扑超导体的节点自旋单线态超导体;在拓扑稳定的磁点缺陷;和边缘。我们认为,这种奇异的非阿贝尔相位可以实现在三角形和正方形格子上的扩展的t-J模型。在节结超导和磁性的关联电子材料中寻找Majorana费米子是很有希望的。
2013-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder and interaction in chiral chains: Majoranas vs complex fermions
我们研究的低能物理的一个链的马约拉纳费米子的存在下的相互作用和混乱,强调马约拉纳和传统的(复杂的)费米子之间的差异。虽然在非相互作用的限制下,两个模型是等价的(特别是,属于相同的对称类BDI和流向相同的无限随机性临界不动点),但一旦加入相互作用,它们的行为就会截然不同。我们的密度矩阵重整化群计算表明,复杂的费米子链保持在非相互作用的固定点。另一方面,马约拉纳费米子链经历了自发对称性破缺,并局域化为排斥相互作用。为了解释临界Majorana链的相互作用和无序的组合效应的不稳定性,我们认为相互作用作为扰动的无限随机不动点和数值计算两个波函数关联函数,进入相互作用矩阵元素。数值结果得到了分析论证的支持,显示出丰富的临界本征态关联结构。这使我们能够确定一个相关的相互作用算子,驱动马约拉纳链远离无限随机性不动点。对于复杂的费米子来说,相互作用是无关紧要的。
2019-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Stability of Majorana Fermions in Proximity-Coupled Topological Insulator Nanowires
先前已经表明,一个有限长度的拓扑绝缘体纳米线,邻近耦合到一个普通的体s波超导体,并受到纵向施加的磁场,实现了一个一维拓扑超导体与未成对的马约拉纳费米子(MF)定位在纳米线的两端。在这里,我们研究的稳定性,这些MF相对于各种扰动,可能会发生在一个物理实现的拟议设备。我们表明,不成对的马约拉纳费米子坚持在这个系统中的任何值的化学势内的散装带隙的顺序300毫电子伏的Bi $_2$硒$_3$通过计算马约拉纳数。从这个计算中,我们还表明,不成对的马约拉纳费米子坚持时,通过纳米线横截面的磁通量偏离半通量量子显着。最后,我们证明了不成对的马约拉纳费米子坚持在强烈的无序线与波动的现场电位范围的大小高达几倍的散装带隙的大小。这些结果表明,这种固态系统应该表现出不成对的马约拉纳费米子在可访问的条件下可能重要的实验研究或未来的应用。
2012-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Edge States in Interacting Two-chain Ladders of Fermions
在本工作中,我们研究了两链梯上的相互作用无自旋费米子,其中链间对隧穿,而在低能量下单粒子隧穿被抑制。该模型体现了一个$\mathbb{Z}_2$对称性与费米子宇称在每个链。我们发现,当系统被驱动到强耦合相的对隧道,Majorana激发出现在边界上。这种马约拉纳边缘态对应于基态的双重简并,其区别在于每条链上的不同费米子宇称,因此代表了一维拓扑超导体的推广。我们还刻画了基态简并度对局部扰动的稳定性。讨论了实现这种有效场论的格点费米子模型。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Kondo effect with Majorana fermions
近藤效应是巡游电子与具有简并能级的量子自旋耦合的显著结果。虽然简并通常被认为是由对称性或参数的微调引起的,但最近马约拉纳费米子的出现却带来了一种完全不同的可能性:一种由马约拉纳费米子的非定域特性引起的“拓扑简并”。在这里,我们表明,从这些自由度形成的非局域量子自旋引起一种新的“拓扑近藤效应“。这导致了一个强大的非费米液体的行为,已知是难以实现在传统的近藤上下文中。针对介观超导器件,我们预测了这种近藤效应的几个独特的输运特征,这将证明Majorana费米子的非局域量子动力学,并验证它们在拓扑量子计算中的潜力.
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional and Majorana Fermions: The Physics of Zero Energy Modes
我们描述的狄拉克方程的拓扑非平凡的背景下,零能量模式的发生和物理作用。
2011-04-22 cond-mat.str-el hep-th
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
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
Interacting Majorana fermions in strained nodal superconductors
朗道能级(LL)已被预测出现在狄拉克节点下施加非均匀应变的系统。本文研究了二维$d_{xy}$单线态(2D-S)和三维$p \pm i p$等自旋三线态(3D-T)超导体。我们证明了spinful马约拉纳性质的散装无间隙零-LLS。沿一定方向的应变可以在体相中诱导两个拓扑结构不同的相,第零个LLs位于界面处。这些模式是不稳定的铁磁性的2D-S的情况下。3D-T中出现的实空间马约拉纳费米子允许更多奇异的可能性。
2019-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Disclinations in Topological Crystalline Superconductors
本文证明了四重对称拓扑晶体超导体(TCS)中旋转对称性破缺点缺陷向错上存在零能Majorana束缚态的拓扑判据。我们首先建立了一个完整的拓扑分类的TCS使用陈省身不变量和三个积分旋转不变量。通过对向错的解析和数值研究,我们用代数方法推导出了一个Z_2指数,它可以表征在一个向错处的Majorana零模个数的奇偶性。令人惊讶的是,我们还发现弱保护的马约拉纳费米子绑定在平凡的陈和弱不变量的超导体的角落。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Proximity-coupled Topological Insulator Nanowires
一个拓扑绝缘体纳米线,邻近耦合到一个普通的体s波超导体和受到纵向施加的磁场,实现了一个一维拓扑超导体与未成对的马约拉纳费米子定位在两端。这种情况发生在广泛的条件下,并且构成了在固态系统中最容易实现的难以捉摸的马约拉纳粒子的物理实现。
2011-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulating Majorana Fermions in Quantum Nanowires with Broken Inversion Symmetry
我们研究了一个携带马约拉纳量子线,驱动到一个平凡的阶段,通过打破空间反演对称性与倾斜的外部磁场。有趣的是,我们预测,在最近的超导体中施加的超电流能够恢复拓扑相位,因此马约拉纳端态。使用阿贝尔玻色化,我们进一步证实了这一结果的存在下,电子-电子相互作用,并显示了深刻的连接,这种现象的物理一维掺杂莫特绝缘体。目前的结果具有重要的应用,例如,实现了超电流辅助的Majorana费米子编织,这在现实的Majorana网络拓扑量子计算中非常有用。
2012-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement based Controlled Not gate for topological qubits in a Majorana fermion quantum-dot hybrid system
提出了一种在量子点-马约拉纳-费米子混合系统中实现拓扑量子比特的受控非门的方案。量子信息被编码在马约拉纳费米子对上,马约拉纳费米子存在于沉积在s波超导体上的量子纳米线的拓扑平凡和非平凡部分之间的界面上。一个基于测量的双量子位受控非门是在量子点辅助的奇偶测量的帮助下产生的,然后是指定的单量子位门。通过Aharonov-Casher效应实现了对量子点和拓扑量子比特的奇偶性测量。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph