Enhanced zero-bias Majorana peak in disordered multi-subband quantum wires
最近的一项实验[Mourik等人，Science 336，1003（2012）]提供了拓扑超导相的实现和马约拉纳束缚态的形成的可能证据。受这个实验的启发，我们考虑了多子带导线的微分隧穿电导中的Majorana束缚态的签名。我们发现，马约拉纳诱导的零偏置峰的重量强烈增强的子带的混合，当无序添加到量子线的末端。我们还考虑了拓扑相变是如何反映在间隙结构的电流-电压特性。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall
Probability distribution of Majorana end-state energies in disordered wires
一维拓扑超导体在其末端具有马约拉纳束缚态。对于有限长度L的超导导线，这些马约拉纳态结合成费米子激发，其能量$ε_0$在L中呈指数小。弱无序使能量分裂指数地小，但影响其典型值，并导致大的样品到样品的波动。我们发现，概率分布的$ε_0$是对数正态的限制大L，而分布的最低位置的体能级$ε_1$有一个代数尾小$ε_1$。我们的发现对拓扑量子计算机的运行速度有影响。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall
Subtle leakage of a Majorana mode into a quantum dot
我们研究了通过一个量子点连接到源极和漏极引线和侧耦合到拓扑超导纳米线（Kitaev链）维持马约拉纳端模式的量子输运。使用递归的格林函数方法，我们确定的系统的局域态密度（LDOS），并发现，结束Majorana模式的线泄漏到点，从而出现作为一个独特的点级{ \it钉扎}的费米能量$\varepsilon_F$的引线。令人惊讶的是，即使当栅极控制的点能级$\varepsilon_\text{dot}(V_g)$远高于或远低于$\varepsilon_F$时，这种在这个意义上类似于“近藤共振”的共振钉扎也会发生。计算出的点电导$G$显示出导线马约拉纳端模的明确特征：本质上，由于这种钉扎点模式，应该具有$G=0$的非共振点[ $\varepsilon_\text{dot}(V_g)\neq \varepsilon_F$ ]在宽范围的$V_g$上显示出电导$e^2/2h$。有趣的是，这种钉扎效应只发生在点能级耦合到马约拉纳模式时;普通费米子模式（例如，无序）简单地分裂和加宽（如果是连续的）点水平。我们讨论的实验方案，探测Majorana模式的电线通过这些泄漏/钉扎点模式。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Influence of an embedded quantum dot on the Josephson effect in the topological superconducting junction with Majorana doublets
在时间反演不变的马约拉纳纳米线的每一端可以实现一个马约拉纳双峰。我们研究了不同偶极间耦合方式对Majorana偶极呈现结的约瑟夫森效应的影响。研究发现，当Majorana双态通过非磁性量子点间接耦合时，只发生正常的约瑟夫森效应，系统中的费米子宇称只影响电流的方向和幅度。然而，在奇宇称情形下，在量子点上施加有限的磁场可以诱导分数约瑟夫森效应的出现。其次，当Majorana二重态之间的直接耦合和间接耦合共存时，无论量子点上的磁场是有限的，都不会发生分数约瑟夫森效应。相反，$π$周期电流有机会在某些特殊情况下出现。通过分析量子点中费米子占据对整个系统中宇称守恒的影响，澄清了所有的结果。我们确定，这项工作将有助于描述点辅助约瑟夫森效应之间的马约拉纳双峰。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall
Rabi and Ramsey oscillations of a Majorana qubit in a quantum dot-superconductor array
本研究提出在量子点-超导体阵列中通过模拟拉比和拉姆齐振荡构建马约拉纳量子比特，纳入现实效应后证明大能隙马约拉纳量子比特性能优于小能隙及传统电荷量子比特，还引入量子电容读取法，为相关实验铺路。
2025-02-12 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance at the Majorana phase transition in a disordered superconducting wire
没有时间反转和自旋旋转对称性的超导导线可以被驱动到支持马约拉纳束缚态的拓扑相。这些零能量状态的直接检测是复杂的扩散的低激发在无序的多模线。我们表明，相变本身是由一个量子化的热导和电散粒噪声功率的信号，而不管无序的程度。在环形几何结构中，相变由磁导振荡的倍周期发出信号。这些特征直接来自反射矩阵的行列式的符号作为拓扑量子数的识别。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
Majorana state on the surface of a disordered 3D topological insulator
我们研究了在无序存在下三维拓扑绝缘体表面上捕获无核涡旋的“反点”中的低电子能级。表面覆盖有超导膜，该超导膜具有大于相干长度的尺寸为R的孔，其通过邻近效应诱导超导性。空穴内部的电子态谱对无序很敏感，然而，系统的拓扑性质在零能量下产生了一个鲁棒的Majorana束缚态。我们采用超对称西格玛模型方法计算了具有能量和空间分辨率的亚能隙态密度。进入空穴区的隧穿对Majorana能级敏感，并在零能量下表现出共振Andreev反射。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall
Bound states in the continuum and Majorana zero modes in a double quantum dot interferometer: Ghost-Fano Majorana effect
我们研究了通过由平行双量子点耦合到两个正常接触的纳米结构的输运性质。此外，每个量子点连接到拓扑超导纳米线，在其末端托管马约拉纳零模式。考虑穿过干涉仪所包围的区域的磁通量。首先，我们研究的物理量的系统采用格林函数形式主义。我们发现，束缚态的出现在拓扑超导纳米线的对称配置，即，这取决于它们的长度和与量子点的耦合能量。此外，我们发现了一个传输抑制异常的磁通量的函数在上述相同的对称配置。此外，我们还发现磁通量控制着连续介质中Majorana零模和束缚态在态密度和线性电导中的投影，这表明只有通过改变磁通量才能操纵这两种束缚态.
2023-02-27 cond-mat.mes-hall
Stability of Majorana modes in Coulomb-disordered topological insulator nanowires
本研究通过数值模拟证明，超导近邻效应可有效屏蔽拓扑绝缘体纳米线中的库仑无序，从而在现实杂质浓度下实现鲁棒的Majorana零能模，为拓扑量子计算提供可行方案。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through a quantum dot side-coupled to a Majorana bound state pair in the presence of electron-phonon interaction
我们从理论上研究了通过一个量子点耦合到限制在拓扑超导纳米线两端的Majorana束缚态的量子输运。拓扑超导体形成一个回路，并通过可调磁通量穿过，这允许人们控制系统中的电子输运。特别地，我们研究了当中心量子点与单个长波光学声子模相互作用时，器件中的声子辅助输运性质。我们发现，当两个马约拉纳束缚态是未杂化的，零温度线性电导具有$2π$周期性的磁通量相位的函数，独立的电子-声子相互作用，量子点的能量，或点马约拉纳耦合的有限值。对于马约拉纳束缚态之间的有限重叠，线性电导周期性通常由于有限的电子-声子耦合强度或被调谐远离费米能级的点能级而变为$4π$。此外，当Majorana束缚态杂化且电子-声子耦合有限时，微分电导周期性从$2π$变为$4π$。我们的研究结果提供了深入了解传输签名预期的拓扑量子计算平台，集成量子点作为一种手段，马约拉纳量子位读出。与环境浴的能量交换，这里是一个单一的声子模式，显着改变了预期从马约拉纳模式的电流签名。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Majorana zero modes in semiconductor-superconductor hybrid structures: Defining topology in short and disordered nanowires through Majorana splitting
Rutgers University（罗格斯大学）；University of Maryland（马里兰大学）
研究短且杂波纳米线中Majorana零模的分裂特性，探讨拓扑保护的限制及实验中定义拓扑性的挑战。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent zero-bias peak in a hybrid nanowire-quantum dot system: Distinguishing isolated Majorana fermions from Andreev bound states
由具有邻近诱导超导性的半导体纳米线和末端用作光谱仪的量子点组成的混合系统最近被用于量化所谓的马约拉纳非定域性程度[Deng等人，Phys.Rev.B，98，085125（2018）]。在这里，我们证明了自旋分辨的态密度的点负责零偏置电导峰强烈依赖于马约拉纳束缚态（MBS）和它们的相对耦合点之间的分离，并调查如何充电能量影响的光谱系统在不同的情况下的马约拉纳非局域性（拓扑质量）。我们的研究结果表明，自旋分辨光谱的局域态密度的点可以被用来作为一个强大的工具，用于区分不同的情况下出现的零偏压电导峰。
2019-05-02 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
Non-Abelian holonomy of Majorana zero modes coupled to a chaotic quantum dot
本文研究量子点与拓扑超导体耦合体系中五个以上马约拉纳零模的基态简并，利用随机矩阵理论刻画混沌量子点中的非阿贝尔和乐演化，并提出可测量特征。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall
Measuring Majorana non-locality and spin structure with a quantum dot
具有邻近诱导超导性的半导体纳米线中的鲁棒零偏压输运异常已经在各种实验中令人信服地证明。虽然这些都是兼容的存在马约拉纳零模式在纳米线的两端，他们的非局部性和拓扑保护的直接证明，现在需要的。在这里，我们表明，在纳米线的末端的量子点可以被用作一个强大的光谱工具，通过本地传输测量来量化的程度马约拉纳非局域性。此外，在库仑阻塞机制中，点子带隙态在单重态-二重态跃迁处的自旋极化允许点直接探测Majorana波函数的自旋结构，并间接测量纳米线的自旋-轨道耦合。
2017-08-13 cond-mat.mes-hall
Persistent current and zero-energy Majorana modes in a p-wave disordered superconducting ring
本文讨论了在一个无序的有限长p波一维超导环中零能Majorana模的出现，该超导环被一个在适当值$Φ=Φ_*$上调谐的磁通量$Φ$穿透。在没有费米子宇称守恒的情况下，我们通过观察在$Φ=Φ_*$的持续电流$I[Φ]$的不连续性来证明马约拉纳模式的出现。通过监测$I[Φ]$中的不连续性，我们在参数空间中映射出了无序环中Majorana模出现的区域。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana bound state in the continuum: Coupling between Majorana bound state and quantum dot mediated by continuum
在这项工作中，我们考虑了位于拓扑超导纳米线（TSW）末端的单能级量子点（QD）和马约拉纳束缚态（MBS）。两者都耦合到连续统，它们之间没有直接的联系。我们讨论了在非相互作用和库仑阻塞机制下MBS泄漏现象的行为及其对量子点物理的影响。通过采用格林函数形式主义通过运动方程的过程中，我们计算的物理量的利益。我们的研究结果表明，MBS到连续态的泄漏是实现的，可以改变系统中的库仑阻塞的物理通过MBS和QD之间的连续介导耦合。作为一个主要的结果，我们发现了一个强大的和非平凡的机制，以实现在系统中的连续的束缚态。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Detection of a Majorana-fermion zero mode by a T-shaped quantum-dot structure
通过引入Majorana零模耦合到T型量子点（QD）结构中，对电子输运进行了理论研究.研究发现，在双量子点情况下，Majorana零模的存在可以有效地消除电导谱中的反共振点，并诱导电导峰出现在相同的能量位置，其值等于$e^2/2h$ .这种反共振-共振变化将适合于检测Majorana束缚态。接下来，在多量子点的情况下，我们观察到，在零偏置限制，电导总是相同的双量子点的结果，独立于量子点数的奇偶性。我们相信这些结果有助于理解Majorana束缚态的性质。
2013-09-10 cond-mat.mes-hall
Phonon-Assisted Tunneling through Quantum Dot Systems Connected to Majorana Bound States
本文理论研究了量子点侧接马约拉纳束缚态体系中的声子辅助隧穿输运，揭示了电子-声子耦合、偏置电压及点-马约拉纳耦合对电流的调控规律，并指出低温低电压下电流对马约拉纳电路参数最敏感。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall
Adaptive tuning of Majorana fermions in a quantum dot chain
我们提出了一种方法来克服障碍，无序和高密度的状态构成的不成对的马约拉纳费米子在一维系统中的创建。这是通过将系统分裂成量子点链来实现的，然后将其调谐到可以将链视为有效Kitaev模型的条件下，使其处于鲁棒的拓扑相位，最外层的点具有良好的局部马约拉纳态。我们开发的调谐算法涉及控制栅极电压和超导相位。共振Andreev光谱学允许我们进行自适应调谐，这样每对点都可以独立于另一对点进行调谐。然后，计算出的量化零偏置电导作为调谐相位的拓扑性质的自然证明。
2012-12-06 cond-mat.mes-hall
Leakage of Majorana mode into correlated quantum dot nearby its singlet-doublet crossover
我们研究了沉积在超导衬底上的关联量子点的准粒子谱，该量子点与Rashba纳米链侧耦合，具有Majorana端模。孤立量子点的基态近似于超导库，可以用单占据位或空双占据位形的BCS型叠加来表示。这些不同的基态之间的量子相变是光谱上表现为在费米能级相互交叉的间隙Andreev状态。这定性地影响从侧面附着的纳米线的马约拉纳模式的泄漏。我们研究了平凡Andreev态和泄漏Majorana模之间的自旋选择关系，考虑（i）完全极化的情况下，当一个自旋分量的隧穿被完全禁止时，以及（ii）另一个当两个自旋都与纳米线杂交但具有不同耦合时。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall
Majorana polarization in disordered heterostructures
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）；Clemson University（克莱姆森大学）；Indian Institute of Technology Delhi（印度技术学院德里分校）
本研究分析含 Rashba 自旋轨道耦合、近邻超导与无序的一维及准一维半导体纳米线中的马约拉纳极化，指出其无法完全区分真马约拉纳束缚态与其他态，需结合拓扑带隙、边局域波函数等判据以用于拓扑量子计算。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall
Localized Many-Particle Majorana Modes with Vanishing Time-Reversal Symmetry Breaking in Double Quantum Dots
我们引入了自旋多粒子马约拉纳模式的概念与本地奇算子产品，从而保持其本地统计。我们考虑一个超导体双量子点系统，当库仑相互作用存在时，这些模式可以产生可忽略的塞曼分裂。我们发现了一个反向莫特绝缘体过渡，在那里的偶数和奇数宇称带成为简并。在此过渡之上，马约拉纳算子使系统在与弹性共隧相关的奇宇称基态和与交叉Andreev反射相关的偶宇称基态之间移动。这些马约拉纳模式被描述为一个，三个和五个运营商的产品。由于宇称守恒，偶态产生4%的周期性超电流，奇态不产生超电流。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Control and detection of Majorana bound states in quantum dot arrays
我们研究了超导量子点的一维阵列的低能物理实现的邻近耦合半导体纳米线的多个超导岛分离的狭窄的未覆盖的区域。量子点和未覆盖区域内的有效静电势可以使用电势门来控制。通过基于有效紧束缚模型进行详细的数值计算，我们发现，多个低能子隙态组成的部分重叠的马约拉纳束缚态一般出现在附近的未覆盖区域。显式微分电导计算表明，一个强大的零偏置电导峰是不一致的存在下，这样的状态本地化整个系统，因此，这样的峰的观察并没有表现出良好分离的马约拉纳零模式的实现。然而，我们发现，在未覆盖的区域中创建有效的势阱会捕获附近部分重叠的马约拉纳束缚态对，这些束缚态变得不那么分离，并获得有限的间隙，以保护位于系统末端的马约拉纳零模对。这种行为在一个重要的参数范围内持续存在，这表明邻近化的量子点阵列可以为高度可控的马约拉纳器件提供一个平台。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced zero-energy pinning and quantum dot formation in Majorana nanowires
马约拉纳模式出现在非平凡的拓扑相位在一些特定的材料，如邻近的半导体纳米线在外部磁场的边缘。理想情况下，它们是电子和空穴的电荷中性叠加的非局域态。然而，在实际长度的纳米线中，它们的波函数重叠并获得有限的电荷，在某些情况下，这使得它们易于相互作用，特别是与静电环境中产生的图像电荷相互作用。考虑到介电环境的现实三维模型，在这里我们表明这种相互作用会导致更简单理论模型预测的马约拉纳振荡的抑制，并导致与马约拉纳振荡相互作用的低能量子点态的形成。模式。这两个功能都观察到在最近的实验检测马约拉纳，因此可以帮助正确地描述它们。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of Majorana fermions in spin-resolved subgap spectroscopy
当强关联量子点与超导体隧穿耦合时，会导致超导能隙内Shiba束缚态的形成。在超导体-量子点-普通铅装置中进行了实验测量。侧耦合的量子点的拓扑超导导线，支持马约拉纳束缚态在其两端，极大地影响了Shiba状态的结构，并诱导补充的间隙状态。Majorana束缚态和量子点之间的反常耦合导致量子点算符的自旋分辨谱函数的特征不平衡。这些是马约拉纳费米子存在的清晰指纹，它们可以在传输测量中通过实验检测到。在所采用的方法方面，我们采用了解析方法结合数值重整化群方法。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall
Influences of electron-phonon interaction on quantum transport through one quantum-dot system with side-coupled Majorana zero mode
研究了电子-声子相互作用对具有侧面耦合Majorana零模（MZM）的量子点系统输运性质的影响。计算结果表明，在零温度极限下，MZM控制的零偏压电导值可以被放大，这取决于电子-声子相互作用和点-MZM耦合之间的相互作用。在有限温度下，电子-声子相互作用对零偏压电导的抑制起主要作用。我们相信，这项工作可以帮助理解的电子输运通过介观电路的MZM的签名。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall
Probing Majorana localization of a phase-controlled three-site Kitaev chain with an additional quantum dot
该研究在半导体量子点中实现两站点和三站点Kitaev链，调谐至零能马约拉纳模式出现的甜点，通过磁场和甜点选择控制超导相位并表征激发谱，耦合额外量子点证实马约拉纳模式高质量，为研究其局域化提供平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction unlocks Majorana-mediated electron teleportation between Quantum dots
School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）
库仑相互作用通过打破量子点间隧道通道简并性，实现Majorana介导的非局域电子teleportation，且在噪声谱中表现出显著增强的信号。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall
Fusion protocol for Majorana modes in coupled quantum dots
本文提出在四量子点人工Kitaev链中探测马约拉纳融合规则的协议，不依赖超导岛，并分析非绝热、退相干和校准误差的鲁棒性，提出量子电容宇称读出方案。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall
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
Scaling of qubit coherence in quantum dot based Majorana chains: Rabi and Ramsey oscillations of Majorana qubits formed by four and six quantum dots
University of Florida（佛罗里达大学）；University of Maryland（马里兰大学）
本文研究四点与六点量子点马约拉纳链量子比特的拉比和拉姆齐相干时间，发现更长的链是更好的量子存储器，但未必是更好的可操控量子比特。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
Transport through a quantum dot coupled to two Majorana bound states
研究了一维拓扑超导纳米线两端的两个Majorana束缚态与一个量子点耦合的环形系统中的电子输运。通过调节穿过环的磁通量，我们考虑的模型系统可以切换到具有或不具有零能量模式的状态时，纳米线是在其拓扑相位。我们发现，由于束缚态和连续态之间的干扰，电导谱中的Fano轮廓在这两种不同的情况下表现出明显不同的特征，因此可以用来检测Majorana零能模式。最有趣的是，作为磁通量的周期函数，当两个马约拉纳束缚态不重叠时（如在无限长的纳米线中），电导显示$2π$周期性，但当重叠变得非零时（如在有限长的纳米线中），电导显示$4π$周期性。我们将模型系统映射到Majorana费米子表象中的Q-Kitaev环中，并通过检查能谱来确认这些不同的特征。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative phase diagram of interacting disordered Majorana nanowires
本文发展了一种副本空间中的高斯变分法，研究了强耦合区中一维相互作用无序拓扑超导导线的相图。这种方法允许在无序强度，电子-电子相互作用和超导配对振幅的非微扰处理。我们发现只有两个稳定的阶段：一个拓扑超导相，和一个玻璃状的，非拓扑本地化的阶段，其特征在于复本对称性破缺。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states, transport, and topology in disordered Majorana nanowires
该研究理论分析不同无序强度下 Majorana 纳米线的局域/非局域输运、态密度与拓扑判据，识别三类无序区域并解释中等无序下的多次拓扑转变及 Microsoft 实验观测。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall
Current noise cross correlation mediated by Majorana bound states
研究了一个量子点-Majorana杂化系统的输运性质，其中每对Majorana束缚态都与一个量子点相连。利用非平衡格林函数方法，得到了格林函数的精确解，并计算了通过量子点的电流和电流之间的非局域噪声互相关。作为点能级$ε_{1}$和$ε_{2}$的函数，我们发现对于对称能级结构$ε_{1}=ε_{2}$，噪声互相关在低引线电压区为负，而随着引线电压的增加变为正。由于粒子-空穴的对称性，在反对称的情况下$ε_{1}=-ε_{2}$，互相关总是正的。相比之下，非马约拉纳设置的互相关总是积极的。为了比较，我们也进行了对角化主方程计算，以检查其适用性。结果表明，对角化主方程在大多数系统参数下都能很好地工作。然而，当点-Majorana混合系统的所有本征能和能量间隔与点-铅耦合强度相当时，非平衡格林函数法的精确解有明显的偏差。
2014-11-16 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effect in the Kondo dot side-coupled to a Majorana fermion
研究了拓扑超导导线两端形成的两个马约拉纳费米子（MF）之一与相互作用量子点侧耦合的线性热电响应。我们采用数值重整化群技术，以获得热电电导$L$以及电导$G$时，背景温度$T$和点门调谐。我们区分两种传输制度，其中$L$显示不同的功能：弱- $(Γ_{m} < T_{K})$和强耦合$(Γ_{m} > T_{K})$制度，其中$Γ_{m}$和$T_{K}$是马约拉纳点耦合和近藤温度，分别。对于一个理想的（无限长）纳米线的马约拉纳端态不重叠$(ε_{m} = 0)$，热电电导$L$在弱耦合制度表现出一个峰值在$T \sim Γ_{m}$。该峰归因于非对称近藤共振和零能MF模式之间的反Fano共振。有趣的是，在强耦合制度，近藤诱导的峰在$L$移动由于MF诱导的塞曼分裂的点。对于有限但很小的$ε_{m} > 0$，两个MF之间的干扰恢复了在较小能量尺度$Γ^{\prime}_{m}$的点中的近藤效应，并在$L$中在$T \sim Γ^{\prime}_{m}$处产生了一个额外的峰，其符号与$T\simΓ_{m}$处的符号相反。在强耦合制度，这个额外的峰值可以导致$L$相对于点栅极的非单调行为。最后，我们研究了一个普通的自旋极化费米子耦合到点的情况，并通过比较两种情况来识别MF的指纹。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall
Strain-controlled crossover between Majorana and Andreev bound states in disordered superconductor-semiconductor heterostructures
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）；Indian Institute of Technology Delhi（印度技术学院德里分校）
研究通过应变调控超导-半导体异质结构中低能态，实现Majorana束缚态与Andreev束缚态的交叉转换，提出基于位置依赖拓扑质量的分析框架。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall
Thermoelectrical detection of Majorana states
我们讨论了纳米线托管马约拉纳边缘状态的热电性能。对于一个马约拉纳纳米线直接耦合到两个正常的水库的热电总是消失的马约拉纳杂化的值无关。如果我们插入一个量子点，这种情况就会发生巨大的变化。然后，点马约拉纳侧耦合系统表现出不同的行为的热电势取决于马约拉纳杂化参数。当半费米子态充分发展时，热电势的符号就反转了。只要杂化变得有限，塞贝克系数的行为类似于共振能级系统。当Majorana物理发生时，热电势的符号变化以及电导和热导都达到半费米子值的事实可以作为Majorana边缘态在纳米线中存在的证据。最后，我们进行了一些预测的门依赖性的塞贝克系数时，近藤相关存在于点。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall
Probing Majorana-like states in quantum dots and quantum rings
工程手性$p$波超导半导体结构提供了迷人的方式来获得和研究马约拉纳模式在凝聚态的背景下。本文从理论上研究了量子点和量子环中的手征$p$波超导电性。使用解析和数值方法，我们计算了这些结构中的准粒子激发谱和相应的激发振幅和电荷密度。在拓扑结构中，我们可以观察到量子点和量子环中的手征边缘模，它们局域在边界上，具有有限的能量。通过施加从量子环中排出的磁场，但其产生的通量是$Φ_0/2=π\hbar/e$的奇数倍，马约拉纳模式，即具有零能量和零电荷密度的（近似）简并边缘模式，在拓扑机制中成为可能。此外，我们调查有限尺寸的影响，分裂这些退化的边缘模式，以及渗透到超导区域的磁场的效果，在某些情况下仍然可以支持边缘模式与近似为零的能量和电荷。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Spin dependent conductance of a quantum dot side attached to topological superconductors as a probe of Majorana fermion states
提出利用侧向连接拓扑超导体的量子点在库仑与 Kondo 区的自旋极化输运探测 Majorana 态，揭示零偏压异常、库仑线分裂及弱耦合下 Kondo 探针的优势。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Fano-Majorana effect and bound states in the continuum on a crossbar-shaped quantum dot hybrid structure
我们研究了由一个量子点耦合到两个正常引线上并嵌入两个一维拓扑超导体之间的横杆结构的输运性质。每个TSC主机马约拉纳束缚态（MBS）在其两端，它们之间可以相互作用的有效耦合强度。我们发现了一个签名的束缚态在连续（BIC）的MBSs的光谱函数。通过允许有限的MBS间耦合，观察到BIC分裂，并显示在传输投影的非对称耦合的情况下，作为准BIC。因此，我们还表明，Fano效应，所产生的MBSs杂交槽QD之间的干涉现象，观察到半整数振幅调制。我们相信我们的研究结果可以帮助更好地理解MBS的性质及其与量子点的相互作用。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall
Manipulating Majorana zero modes in double quantum dots
出现在拓扑超导导线边缘的马约拉纳零模（MZM）已被提出作为新型容错量子计算协议的构建模块。因此，在这些应用中，相干检测和操纵可扩展设备中的这种状态是必不可少的。最近的检测建议包括耦合到这些线的末端的半导体量子点（QD），因为由于MZM耦合而导致的QD电子光谱密度的变化可以在传输实验中检测到。在这里，我们提出，多量子点系统也可以用来操纵MZM通过精确控制量子点的参数。马约拉纳操纵是可能的最简单的情况是在双量子点（DQD）几何结构中。通过使用精确的分析方法和数值重整化群计算，我们表明，量子点的光谱函数可以用来表征是否存在MZM“泄漏”到DQD。更重要的是，我们发现，这些签名响应的DQD参数的变化，如栅极电压和耦合在一个一致的方式。此外，我们表明，不同的MZM-DQD耦合几何形状（“对称”，“串联”和“T形”结）提供不同的方式，MZM可以从点到点切换。这些结果突出了DQD为可扩展设备中的全电MZM控制提供的有趣的可能性。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall
Ground-state energy and spin in disordered quantum dots
利用自旋密度泛函理论研究了无序量子点的基态能量和自旋。添加能量的波动（库仑阻塞峰间距）不与平均添加能量成比例，但仍与能级间距成比例。随着相互作用强度的增加，加入能量的奇偶交替消失，非最小自旋的概率增加，但不会超过50%。在一个双轨道模型中，我们证明了非对角库仑矩阵元有助于稳定自旋最小的基态。
2002-02-15 cond-mat.mes-hall
Tunable Floquet Majorana Fermions in Driven Coupled Quantum Dots
我们提出了一个系统的耦合量子点在接近超导体和单独的交流电位驱动，实现和检测Floquet马约拉纳费米子。我们表明，Floquet马约拉纳费米子的外观可以很好地控制在两个点的驱动频率，振幅和相位差的扩展参数空间。虽然这些马约拉纳费米子没有拓扑保护，高度可调的设置提供了一个现实的系统，用于观察与马约拉纳费米子相关的奇异物理以及它们的动力学生成和操纵。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Properties of the Majorana-state tunneling Josephson junction mediated by an interacting quantum dot
我们考虑了一个由两个拓扑超导导线组成的约瑟夫森结模型，该结由一个相互作用的量子点介导。从顶部耦合到点的附加正常电极允许探测其态密度。与点相邻的马约拉纳态穿过结并从点中的结合态杂交。点受到由驱动每条线进入拓扑状态的场的叠加产生的有效磁场的作用，这取决于场之间的角度，引入了点有源能级的可变塞曼分裂。我们发现，电子在点的相互作用减少的特性Majoranas零偏置峰所产生的横向电导通过点，并引入一个整体的不对称的电导。他们还将终态Majoranas之间的杂交重正化为更短的导线。马约拉纳自旋极化由点中的有效磁场决定。相位偏置的约瑟夫森电流在热平衡时呈现自旋极化，具有特征的$4π$周期性，当结中存在未成对的Majorana态时，其符号可以改变.我们还观察到自旋相关的马约拉纳态“泄漏”，这可以通过点能级在能级尺度中的位置来控制。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal Quantum Computation with Hybrid Spin-Majorana Qubits
我们从理论上提出了一组作用于由量子点自旋量子比特和马约拉纳费米子量子比特耦合而成的混合量子比特的通用量子门。首先，我们考虑一个量子点与两个拓扑超导体的隧道耦合。有效的自旋-马约拉纳交换促进了混合CNOT门，其中任一量子位可以是控制或目标。第二种设置是拓扑超导体和量子点的模块化可扩展网络。由于相邻自旋量子位之间的交换相互作用，实现了作用于相邻马约拉纳量子位的CNOT门，并且消除了量子位间编织的必要性。在这两种设置中，自旋-马约拉纳交换相互作用允许相位门，作用于自旋或马约拉纳量子位，以及SWAP或混合SWAP门，其足以用于无需投影测量的通用量子计算。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Partially-separated Majorana modes in a disordered medium
本研究通过数值计算无序SM-SC异质结的零偏电导图，证实量子化电导岛是马约拉纳物理的独特标志，可用于评估无序强度，是马约拉纳探索的下一个关键里程碑。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Quantum dot detects Majorana modes of both chiralities
本文理论证明，在普通电极与拓扑超导导线间的隧穿结中加入量子点，可增强马约拉纳零模的识别，通过探测两种手性的马约拉纳模式并区分于平凡安德烈耶夫共振。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Interdots Electronic Repulsion in the Majorana Signature for a Double Dot Interferometer
我们从理论上研究了两个量子点之间存在库仑排斥的马约拉纳标志的特征，描述了一个无自旋的Aharonov-Bohm干涉仪，其中一个量子点强烈耦合到拓扑相位内的Kitaev线。这种系统最初在J. of Appl.Phys.116，173701（2014）中提出，没有库仑相互作用。我们的研究结果表明，对于点的共振，库仑排斥和点线耦合的强度之间的比率改变的马约拉纳零偏置峰的宽度为两个法诺制度研究，从而表明，电子interdot相关性影响的马约拉纳状态的寿命在点与线杂交。此外，对于非共振的情况下，点的能级之间的交换也修改了Majorana峰的宽度，这不会发生在非相互作用的情况下。这里得到的结果可以指导实验者，追求一种方法来揭示马约拉纳签名。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing the existence and dynamics of Majorana fermion via transport through a quantum dot
我们考虑一个实验上可行的装置来证明马约拉纳费米子的存在和相干动力学。传输设置由一个量子点和隧道耦合半导体纳米线，预计在某些条件下产生马约拉纳激发。对于有限偏压下的输运，我们发现，源极和漏极电流的减法可以暴露马约拉纳费米子的本质特征，包括通过栅电压调制点能级的零能量性质。此外，纳米线和量子点之间的马约拉纳费米子的相干振荡动力学通过频谱下降以及显著的零频率噪声增强效应反映在散粒噪声中。重要的参数，例如马约拉纳的相互作用和它的耦合到量子点，可以提取出在实验中使用导出的分析结果。
2012-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
