Majorana Bound States in Proximity Junctions of Superconducting Nanowires with Dresselhaus Spin-orbit Coupling
理论研究了面内塞曼势和邻近诱导s波对势作用下具有Dresselhaus [110]自旋轨道耦合的纳米线的输运性质。在拓扑非平凡阶段，纳米线在其边缘处承载马约拉纳费米子，并且马约拉纳束缚态的数目等于传播通道的数目（Nc）。当我们将正常金属连接到超导体上时，这种马约拉纳束缚态穿透到脏的正常段并在那里形成Nc共振传输通道。我们表明，手征对称性的电子状态保护马约拉纳束缚态在零能量，即使在杂质的存在下。结果表明，正常纳米线/超导纳米线结的零偏压电导量子化为2 e2 Nc/h，与随机电位无关.
2014-10-14 cond-mat.mes-hall 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 Braiding Dynamics on Nanowires
超导体承载着长期寻求的被称为马约拉纳费米子的激发，最终可能被用作容错拓扑量子计算机的量子比特。拓扑量子计算机面临的一个关键挑战是如何实现作为Majorana费米子动力学过程的近简并量子态的量子操作。本文研究了超导纳米线上Majorana费米子的编织动力学。在有限尺寸系统中，非绝热动力学过程支配着操纵马约拉纳费米子量子比特的非阿贝尔编织。我们的模拟阐明了量子比特在实时编织过程中的行为，并阐明了超导纳米线有效的拓扑量子操作的最佳条件。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall 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
Signature of Majorana Fermions in Charge Transport in Semiconductor Nanowires
我们研究了半导体纳米线在垂直磁场中的电荷输运，该纳米线与\textit{s}波超导体部分接触。我们发现，在一定的参数范围内，存在于纳米线超导截面与正常截面之间的界面处的Majorana费米子，可以在界面处引起电子的共振Andreev反射，从而在纳米线的电导中产生零能量峰.表征了不同实验参数下零能电导峰的宽度。虽然零能量峰在一维纳米线中提供了Majorana费米子的签名，但由于二维中存在其他边缘态，因此在具有相同实验设置的二维半导体薄膜中它消失了。提出的电荷输运实验为半导体纳米线中马约拉纳费米子的探测提供了一种简单可行的方法。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on "Ballistic Majorana Nanowire Devices" by Gul et al. Nature Nanotechnology 2018
本工作利用Zenodo上的完整原始数据重新分析Gul等人的研究，证明其数据包含大量量子点与无序证据，表明作者关于实现弹道Majorana器件的结论不成立，并指出其论文图表存在数据选择、裁剪及未公开处理等问题。
2024-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana nanowires, Kitaev chains, and spin models
出于这样一个事实，即理想化的Kitaev链玩具模型和实验超导体马约拉纳纳米线都可以主机马约拉纳零模式，我们从理论上研究的问题，在何种程度上这两个模型是等效的或相似的，使用相应的双自旋模型的角度为两者。我们从Kitaev链和横场XY自旋模型之间的对偶性出发，通过Jordan-Wigner变换建立Kitaev链和纳米线之间的联系。通过对纳米线的Jordan-Wigner变换，我们发现相应的玻色子自旋模型是一个广义的自旋团簇模型，包含3-自旋和4-自旋项，具有交错耦合.通过投影出裸半导体的上能带，我们得到了一个有效的低能量无自旋系统从自旋纳米线系统的拓扑制度深。最后，我们建立了Kitaev链和马约拉纳纳米线之间的连接，表明无自旋Kitaev链可以被看作是一阶近似的自旋马约拉纳纳米线深的拓扑制度。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic current susceptibility as a probe of Majorana bound states in nanowire-based Josephson junctions
我们从理论上研究了基于半导体纳米线的约瑟夫森结在随时间变化的磁通偏置下的特性。我们建立了一个通用的密度矩阵方法的Majorana结的动态响应，并计算所得的磁通依赖的磁化率使用微观和有效的低能量描述的纳米线。我们发现，对角分量的磁化率，与动态的马约拉纳州人口，占主导地位的标准久保贡献范围广泛的实验相关参数。对角项，迄今为止未探索的马约拉纳物理学的背景下，允许准确地探测存在的马约拉纳结合态的结。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A proposal for realizing Majorana fermions without external magnetic field in strongly correlated nanowires
本研究提出一种置于自旋单态扩展s波配对超导衬底上的一维强关联费米子链系统，利用强电子关联实现拓扑超导与马约拉纳费米子，无需外磁场，突破了传统平均场方法的限制。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Advantages of using YBCO-Nanowire-YBCO heterostructures in the search for Majorana Fermions
我们提出了一个替代的平台，观察固态系统中的马约拉纳束缚态。高临界温度的铜氧化物超导体可以通过邻近效应在具有强自旋轨道耦合的准一维纳米线中诱导出超导电性。由于大的间隙值，它们有利于更广泛和更强大的条件范围来稳定马约拉纳费米子，并在实验设计中提供新的功能，该实验由Andreev束缚态的不同色散作为相位差的函数来确定。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Majorana states yield nearly quantized conductance in superconductor-semiconductor nanowire devices
在InSb纳米线/NbTiN超导体器件中，在零源漏电压偏置下的电导表现出接近于$2e^2/h$的量化值的峰值。近量子化的共振演化的隧道势垒强度，磁场和磁场方向的方式与马约拉纳零模式一致。我们的器件在纳米线的两端具有两个隧道探针，由超导体覆盖的400 nm纳米线段隔开。我们只发现了近量化的零偏置峰定位到一端的纳米线，而电导下降观察到相同的参数上的另一端。这破坏了马约拉纳的解释，因为马约拉纳模式必须成对出现。我们确定状态离域从一端到另一端接近零磁场，并在较高的电子密度，这是不是在基本的马约拉纳制度。我们制定了评估子隙波函数的非局部性的程序，并提供了一个分类的纳米线束缚态的基础上，他们的本地化。
2020-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Kramers pairs in Rashba double nanowires with interactions and disorder
我们分析了电子-电子相互作用和无序的Rashba双纳米线设置耦合到s波超导体，这是最近提出的一个多功能的平台，以产生Kramers对马约拉纳束缚态的情况下，磁场的影响。我们确定这些Kramers对是稳定的相互作用和无序效应的参数制度。我们使用玻色化，微扰重整化群，和副本技术，推导出模型的各种参数的流动方程，并评估相应的相图与拓扑和无序为主的阶段。我们确认上述结果，考虑一个更微观的方法，从三维s波超导体和纳米线之间的隧穿哈密顿开始。我们再次发现，相互作用驱动系统进入拓扑相，并作为来自隧道哈密顿量的源项的强度增加，强烈的电子-电子相互作用需要达到拓扑相。
2018-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Hermiticity stabilized Majorana zero modes in semiconductor-superconductor nanowires
具有非零能量的耦合马约拉纳零模由于附加的动力学相位而通常对非阿贝尔统计有害。然而，我们发现，一个良好连接的铅可以引入一个本地的非厄米耗散项移动的能量的两个耦合马约拉纳模式为零，并令人惊讶地把耦合马约拉纳模式远离铅成一个黑暗的马约拉纳模式与指数小的耗散。这种暗Majorana模克服了部分重叠的Majorana零模的缺点，并具有真正的Majorana零模的性质，如完全的分数约瑟夫森效应和非阿贝尔统计。
2022-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable Majorana vortex states in iron-based superconducting nanowires
本文提出铁基超导纳米线中的马约拉纳涡旋态具有半径诱导拓扑相变、宽参数空间内仅一对零能模且波函数分布于侧边等特性，为马约拉纳融合与编织提供了易于操控的平台。
2021-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Corner states, hinge states and Majorana modes in SnTe nanowires
SnTe材料是探索拓扑结构和不同类型对称性破缺相互作用的最灵活的材料平台之一。我们研究了在塞曼场、s波超导和反转对称破缺场的各种组合下SnTe纳米线中的量子态保护拓扑态。我们揭示了正常态下鲁棒角态和铰链态的起源。在超导性的存在下，我们发现反转对称性保护的无间隙的散装马约拉纳模式，这引起量子化的弹道导线的热导。通过引入反转对称性破缺场，大量的马约拉纳模式成为缺口和拓扑保护本地化马约拉纳零模式出现在电线的两端。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana/Andreev crossover and the fate of the topological phase transition in inhomogeneous nanowires
马约拉纳束缚态（MBS）和Andreev束缚态（ABS）在现实的马约拉纳纳米线设置有类似的实验签名，这使得他们很难区分彼此。在这里，我们描述了连续的马约拉纳/Andreev交叉完全分离，部分分离，完全重叠的马约拉纳模式之间的插值，在全局和局部拓扑不变量，费米子宇称，准粒子密度，马约拉纳赝自旋和自旋极化，密度重叠和相对的马约拉纳组件之间的跃迁概率。我们发现，在不均匀的电线，完全重叠的平凡ABS和非平凡MBS之间的过渡并不一定要求关闭的准粒子激发的体隙，但一个简单的奇偶交叉部分分离的马约拉纳模式（ps-MM）从平凡到非平凡的制度。我们证明了完全分离和完全重叠的马约拉纳模式对应于连续交叉的相对两侧的两种极限情况：两者之间的唯一区别可以通过估计马约拉纳分量的分离程度来获得。这个结果并不矛盾的散装边缘对应：事实上，驱动马约拉纳/安德烈耶夫交叉的字段不均匀性具有与纳米线长度相当的长度尺度，因此对应于一个非局部扰动，打破了MBS的拓扑保护。
2022-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Boundary Green's function approach for spinful single-channel and multichannel Majorana nanowires
边界格林函数（bGF）方法已被建立为一个强大的理论技术计算隧道耦合混合纳米线器件的输运性质。这样的纳米线可能会表现出拓扑非平凡的超导相与马约拉纳束缚态在其边界。我们介绍了一种通用的方法来计算自旋多通道晶格模型的BGF，这样的马约拉纳纳米线，其中的BGF表示在复杂的动量空间中评估的长期多项式的根。在许多情况下，这些根，从而bGF，可以准确地描述了简单的解析表达式，而在其他方面，我们的方法允许数值有效的评估bGF。我们表明，从根的行为，许多物理量的关键利益可以推断，例如，体积拓扑不变量的值，局部态密度的能量依赖性，或子隙激发的空间衰减。我们将该方法应用于单通道和双通道对称类D或DIII纳米线。此外，我们还研究了由这种Majorana纳米线制成的多端约瑟夫森结的光谱特性。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in topological insulator nanowires: from single superconducting nanowires to Josephson junctions
研究了具有邻近效应的一维拓扑绝缘体（TI）纳米线中Majorana费米子束缚态的特征。计算了单根TI纳米线的相图和能谱，结果表明，当单根TI纳米线中含有0对、1对和2对Majorana费米子时，纳米线可以处于缠绕数为$W=0, \pm 1$和$\pm 2$的拓扑不变相.它还表明，拓扑绕组数，即，可以从由两个TI纳米线制成的约瑟夫森结装置的输运测量中提取TI纳米线中的马约拉纳费米子对的数目，而可以使用超导量子干涉装置（SQUID）设置提取缠绕数目的符号。
2017-03-04 cond-mat.mes-hall
Towards searching for Majorana fermions in topological insulator nanowires
发展一种门可调、可扩展、拓扑可保护的超电流量子比特并将其集成到量子线路中对于量子信息技术和拓扑现象领域的应用至关重要。在这里，我们建议，纳米混合超导晶体管，超导量子类似物的晶体管，由拓扑绝缘体纳米线将是一个有前途的平台，前所未有的控制超电流的大小和电流相位关系，通过施加电压的栅极电极。我们相信，我们的实验设计将有助于探测拓扑绝缘体纳米线中的Majorana态，并建立拓扑超流量子比特的固态平台。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous photon-assisted tunneling in periodically driven Majorana nanowires and BCS Charge Measurement
该研究通过理论与数值模拟揭示周期驱动 Majorana 纳米线中与非局域性相关的异常光子辅助隧穿信号，并提出利用局域电导测量重叠 Majorana 束缚态 BCS 电荷与自旋信息的方案。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interacting topological phases in multiband nanowires
我们表明，半导体纳米线耦合到s波超导体提供了一个操场，研究不同的拓扑超导相之间的相互作用，支持马约拉纳零能量模式的影响。我们考虑准一维系统，其中拓扑相出现在纳米线的不同横向子带。在一定的参数空间中，我们表明，有一个多临界点的相图中的低能理论是等价的描述两个耦合的马约拉纳链。我们研究了在这个多临界点附近的相互作用以及破缺扰动对拓扑相图的影响。我们的研究结果揭示了多临界点附近的拓扑相的稳定性，并对Majorana纳米线的实验具有重要意义。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometry -- dependent effects in Majorana nanowires
从Bogolubov-de Gennes理论出发，在任意形状的Majorana线中，我们预言了一些有趣的现象，如依赖于几何形状的相位电池（或具有自发超导相位差的phi-约瑟夫森结）和在费米能级上产生附加的准粒子模，其空间位置由外磁场方向调节。这种调整可以用于扩展Majorana网络中编织协议的功能。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Topological Superconducting Metallic Nanowires probed by a Superconducting Condensate
我们报告了几个低温实验支持的存在下，马约拉纳费米子的超导铅纳米线制造的扫描隧道显微镜。这些纳米线是由压痕过程产生的STM针尖和样品之间的连接桥梁。我们在这里表明，通过控制调谐的纳米线区域的几何形状，其中超导性是由施加的磁场限制，在这些情况下获得的电导曲线是拓扑超导性和马约拉纳费米子的指示。这种行为的最突出的特点是出现了零偏置峰的电导曲线，叠加在一个正常的金属和超导体之间的Andreev制度的电导的背景特性。当施加大于铅体临界场的磁场时，部分纳米线出现零偏压峰。这个场驱动其中一个电极进入正常状态，而另一个电极（尖端）在其顶点保持超导状态。同时，在纳米尺度的连接纳米线中出现了拓扑超导态。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Interaction induced hybridization of Majorana zero-modes in a coupled quantum-dot hybrid-nanowire system
我们研究了一个混合器件的低能输运性质，该器件由一个原生量子点耦合到一个拓扑超导纳米线段的两端组成，该超导纳米线段具有Majorana零模。点和最远的马约拉纳零模式之间的耦合的帐户允许引入拓扑品质因数，表征系统中的拓扑保护水平。我们表明，库仑点和拓扑超导部分之间的相互作用导致发病的波函数描述的马约拉纳零模式的额外重叠，导致平凡的Andreev束缚态的形成，即使是空间分离的马约拉纳。这导致品质因数的破坏，并引入了对执行拓扑量子计算操作所需的编织过程的约束。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low energy anomalies in electron tunneling through strongly asymmetric Majorana nanowire
研究了电子输运在具有强非对称耦合的Majorana纳米线中的输运。在三个终端的几何形状（电接地的纳米线），它示出了无偏置电极的存在下恢复零偏置异常，即使强马约拉纳能量分裂。对于有效的两个终端的几何形状，我们表明，通过非对称马约拉纳结的电流是定性的不同，从类似的电流通过一个谐振（布赖特-维格纳）的水平。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Ising quantum criticality in Majorana nanowires
一维拓扑超导导线的长度为100 μ m，在其端部具有局域化的马约拉纳零模。在现实的模型中，只有在外部参数调整越过拓扑量子临界点后，这些才会出现。因此，有一个普遍的有限尺寸标度，由临界点，这决定了过渡附近的马约拉纳模式的能量的演变。我们首先描述这种缩放，然后将其详细应用到一个明确的合成拓扑超导体模型。我们的工作不仅将Ising量子临界性与真实纳米线在自旋轨道耦合、塞曼分裂和超导性存在下的联系起来，而且为辨别拓扑量子临界点的存在提供了一条可行的实验途径。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Semiconductor Nanowires: Fundamentals, Modeling, and Experiment
经过最近一系列快速而令人兴奋的发展，对马约拉纳费米子-粒子和反粒子之间难以捉摸的量子实体-的长期寻找已经产生了第一个积极的实验结果，但还没有结束。最初由E.在粒子物理学的背景下，马约拉纳费米子在拓扑超导体中出现的零能量束缚态中具有凝聚态类似物。一个有前途的路线工程拓扑超导体能够托管马约拉纳零模式包括邻近耦合半导体薄膜或纳米线与传统的s波超导体的存在下的外部塞曼场的强自旋轨道相互作用。马约拉纳零模被预测为出现在某一临界塞曼场之上，作为零能态，定位在序参量缺陷附近，即，用于薄膜的涡旋和用于纳米线的线端。这些马约拉纳束缚态被认为具有非阿贝尔量子统计特性，这使得它们成为容错拓扑量子计算的理想基石。本文综述了半导体纳米线中马约拉纳费米子的最新研究进展，特别是在半导体纳米线-超导体混合结构中实现马约拉纳束缚态的实验信号首次报道之后的一段时间。我们首先讨论了这个问题的基本方面，其次是考虑现实的建模，这是一个关键的桥梁之间的理论预测的基础上理想化的条件和现实世界，作为实验探索。最后一部分致力于一些有趣的问题，这些问题是由最近令人鼓舞的实验进展引起的。
2013-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Majorana Fermions in a Nb-InSb Nanowire-Nb Hybrid Quantum Device
报道了在Nb-InSb纳米线量子点-Nb杂化系统中观察到的Majorana费米子激发。InSb纳米线量子点通过弱肖特基势垒形成在两个Nb接触之间，因此处于与接触的强耦合的状态。由于邻近效应，被超导体Nb接触覆盖的InSb纳米线段变成具有超导能隙$Δ^*$的超导体。当外加磁场大于InSb纳米线的塞曼能为$E_z\sim Δ^*$的临界值时，整个InSb纳米线处于非平凡的拓扑超导相，支持一对Majorana费米子，库珀对可以通过Majorana费米子态在超导体Nb接触之间传输.当外加磁场大于第二临界值时，系统将发生向平凡拓扑超导相的转变，这种输运过程将被抑制。在我们的实验中已经观察到了这种物理场景。我们已经发现，我们的混合器件的零偏压电导测量显示在准粒子库仑阻塞区域的施加磁场的范围内的电导平台。
2012-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Transport through Majorana nanowires attached to normal leads
本文提出了一个二维半导体Majorana纳米线耦合到正常引线的输运耦合沟道模型。当纳米线主机零模式，显着的签名上的线性电导预测。一个有效的二次量子化模型，允许一个完全解析的解决方案是用来澄清的物理。我们还讨论了非线性电流响应（$dI/dV$）
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions in superconducting nanowires without spin-orbit coupling
我们发现，如果外部磁场的方向沿纳米线旋转，可以存在于纳米线的邻近诱导的s波超导配对的限制马约拉纳费米子。该系统相当于具有Rashba型自旋轨道耦合的纳米线，其强度与场角的导数成正比。对于现实的参数，我们证明了一组永磁体可以使附近的纳米线到拓扑非平凡的阶段，本地化马约拉纳模式在其两端。不需要自旋轨道耦合，这为马约拉纳费米子系统的演示和设计开辟了一条新的途径。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Majorana Braiding in Realistic Nanowire Y-Junctions and Tuning Forks
马约拉纳费米子被预测出现在纳米线器件的末端，纳米线器件结合了超导性、强自旋轨道耦合和外部磁场。通过用合适的门控操纵这些设备的网络，已经提出可以执行编织操作，其充当适合于量子计算的逻辑操作。然而，在任何实际的装置几何形状中磁场的不可避免的未对准已经提出了关于这种编织的可行性的问题。在本文中，我们数值模拟编织操作的Y-结和音叉几何形状的设备使用实验动机的纳米线模型。我们研究了静态和动态特征如何随几何参数而变化，并确定了优化成功编织概率的参数选择。值得注意的是，我们发现，有一个最佳的Y结的半角（约20度，我们的参数值），这平衡了两个竞争机制，减少能隙的激发。此外，我们发现，音叉几何形状具有显着的优势，一个Y-结几何形状，因为它大大减少了动态相位振荡的影响，复杂的编织过程。我们的研究结果表明，执行一个成功的编织原则上是可能的，与这样的设备，并在实验范围内。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Physical Architecture for a Universal Topological Quantum Computer based on a Network of Majorana Nanowires
拓扑量子计算（TQC）的思想是利用物质的拓扑有序相的物理特性，以内在容错的方式存储和操纵量子信息。目前，最有前途的拓扑量子比特平台之一是自旋轨道耦合超导纳米线中的马约拉纳费米子零模（MZM）。然而，拓扑鲁棒的操作，可能与MZM可以有效地模拟在一个经典的计算机上，因此不足以实现一个通用的门设置TQC。在这里，我们表明，一个阵列的耦合超导体纳米线与MZM边缘状态可以用来实现一个更复杂的类型的非阿贝尔缺陷：基因在伊辛$\times$伊辛拓扑状态。这导致了一种可能的实施方式的丢失的拓扑保护的$π/8$相位门，从而通用TQC的基础上超导体纳米线技术。我们提供了详细的数值估计的相关能源规模，我们表明，位于可访问的范围内。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Zero Modes in Nanowires with Combined Triangular and Hexagonal Geometry
几何形状对马约拉纳零模托管的影响进行了探讨，在核壳纳米线与一个六边形的核心和一个三角形的外壳，反之亦然。的能量间隔分离的电子状态本地化的角落，从本地化的壳的侧面上的状态被示出为较大的三角形纳米线与六边形的核心，比三角形的。我们建立了拓扑相图，这两种情况下，并将它们与早期的工作棱柱纳米线具有相同的核心和外壳的几何形状。我们建议，需要一个双芯纳米线，以允许编织操作的马约拉纳零模式在纳米线端平面。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall
Optical absorption of semiconductor 2D Majorana nanowires
计算了平面二维Majorana纳米线的光吸收截面。光是用偶极近似来描述的。我们讨论了近零能量模式的截面上的特征。横向极化的低能量峰，在纵向的缺席，揭示了马约拉纳状态的存在。该峰值相对于水平职业的热拖尾是稳健的。我们考虑的影响，光学掩模隐藏部分纳米线的光。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
To close or not to close: the fate of the superconducting gap across the topological quantum phase transition in Majorana-carrying semiconductor nanowires
从理论上研究了磁场驱动下半导体Majorana线拓扑量子相变（TQPT）附近的低能物理。在点接触隧穿极限下，线端的局域态密度（LDOS）与微分电导直接相关。我们发现，线端LDOS对磁场的依赖性是非普遍的，并且在实验相关参数的显著范围内，与马约拉纳TQPT处的超导能隙的关闭相关的签名基本上是不可见的。我们的研究结果提供了一个解释，最近观察到的明显的非封闭的间隙在半导体纳米线的马约拉纳TQPT。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana mode stacking, robustness and size effect in cylindrical nanowires
我们讨论了圆柱形有限量子纳米线中Majorana边缘模的鲁棒性。纳米线被建模为一个二维圆柱壳的半导体材料与邻近诱导的超导性和内在的Rashba自旋轨道相互作用。后者的特征在于在纳米线的横向方向上的有效电场和磁场。还假设了指向任意方向的外加磁场。数值对角化的哈密顿量，使我们能够研究不同的实验配置的纳米线的光谱。如果倾斜方向垂直于有效自旋轨道磁场，则马约拉纳模式被证明对于磁场远离圆柱体纵轴的倾斜是鲁棒的，但否则是脆弱的。另一方面，我们发现在相同的圆柱体边缘的纳米线半径的值的增加的Majorana模式的数量增加。我们把这种现象称为“叠加效应”，它是由于马约拉纳模式波函数之间的正交性而发生的。以这种方式，不同的马约拉纳在纳米线表面上占据互补位置。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Quasi-particle current in planar Majorana nanowires
我们计算了平面混合（超导体-半导体）纳米线中Majorana态的局域准粒子电流。在不存在磁场的垂直分量的情况下，电流以圆形轨迹流动，没有优选方向。另一方面，当存在磁场的垂直分量时，准粒子电流以由磁场建立的取向围绕马约拉纳密度峰循环。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Signatures of Majorana fermions in hybrid superconductor-semiconductor nanowire devices
马约拉纳费米子是与它们自己的反粒子相同的粒子。理论上预测它们存在于拓扑超导体中。我们报告的电气测量InSb纳米线接触一个正常的（金）和一个超导电极（NbTiN）。栅极电压改变电子密度，并在正常和超导接触之间限定隧道势垒。在存在的磁场的顺序为100 mT，我们观察绑定，中间的间隙状态在零偏置电压。即使当磁场和栅极电压在相当大的范围内变化时，这些束缚态仍然固定为零偏置。我们的观察结果支持Majorana费米子在纳米线耦合到超导体的假设。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effect of interatomic repulsion on Majorana zero modes in a coupled quantum-dot-superconducting-nanowire hybrid system
本文用无限制 Hartree-Fock 近似研究 Kitaev 链通过最近邻跃迁与库仑排斥耦合量子点的系统，指出短导线特有的“菱形”低能谱对应 Majorana 端态质量受库仑项显著影响，并揭示简单有效模型的局限。
2024-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Coulomb blockaded transport in realistic Majorana nanowires
拓扑超导纳米线的库仑阻塞输运提供了一个机会，以探测在两个终端的几何系统的两端的状态的本地化。此外，它提供了一种检查远离引线的子间隙状态的方法。同时，库仑阻塞输运是很难分析的，因为问题的相互作用的性质所产生的非微扰库仑相互作用的现象固有的。在这里，我们表明，库仑阻塞运输可以模拟在相同的复杂程度的量子点接触隧穿，已被常规用于介观物理，以了解纳米线实验，我们认为该制度的隧穿率低于纳米线的平衡率。这个假设导致我们的隧道电导，我们用来研究各种功能的纳米线，如Andreev束缚态，自能，和软间隙的广义梅尔-Wingreen公式。我们预计，我们的理论将提供一个路线来解释库仑阻塞运输的混合马约拉纳系统所产生的功能的纳米线，如Andreev束缚态和软间隙。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana oscillations and parity crossings in semiconductor-nanowire-based transmon qubits
我们表明，微波（MW）光谱在超导纳米线为基础的transmon量子比特提供了一个强有力的签名的存在下，在结中的马约拉纳束缚态。这是由于外部磁场将导线调谐到拓扑状态，并且由于它们在有限长度导线中的波函数空间重叠，出现的马约拉纳模式的能量分裂在零能量附近振荡。特别是，我们讨论了如何这些马约拉纳振荡，以及伴随的费米子宇称开关的基态的交界处，导致不同的光谱特征-在一个间歇的可见性的吸收线的形式-强烈偏离标准transmon行为。相比之下，非振荡零模式，如拓扑平凡的Andreev束缚态产生足够光滑的潜力，表现出整体标准transmon响应。MW响应中的这些差异可以帮助确定连接是否包含拓扑马约拉纳。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana modes in smooth normal-superconductor nanowire junctions
本文提出了一种数值方法来获得纳米线中光滑的正常超导结的谱，这种结能够承载马约拉纳零模。电势和超导体界面的柔软性对马约拉纳模式的保护产生相反的效果。虽然软势是一个保护的障碍，软超导体的间隙过渡大大有利于it.We的方法还指出了扩展的马约拉纳状态时，传播模式是活跃的远离结的可能性，虽然这需要在所有开放的通道相等的入射通量。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Effects of tilting the magnetic field in 1D Majorana nanowires
我们研究了磁场从平行方向倾斜对一维Majorana纳米线的影响。特别是，我们专注于马约拉纳零模式的存在条件，揭示了一个分析关系（正弦规则）之间的磁场方向相对于导线，其幅度和超导参数的材料。然后将研究扩展到纳米线的结，将其视为由两个均匀臂组成的磁性非均匀直纳米线。结果表明，它们的光谱可以用两个独立臂的光谱来解释。最后，我们研究了当臂长增加时，Majorana模的局域化是如何从结角处的磁界面转移到纳米线的末端的。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Probability and (Braiding) Statistics in Majorana nanowires
鉴于最近的进展，在实现马约拉纳零模式的半导体纳米线与邻近诱导的超导性，一个关键的下一步是尝试实验演示的预测编织统计与马约拉纳模式。这样的演示应该，在原则上，确认所观察到的零偏置异常确实是存在的任何离子马约拉纳零模式的指示。此外，这样的证明将是基础物理学水平上的突破：第一次明确证明非阿贝尔激发。因此，重要的是要澄清马约拉纳物理学的预期信号在编织的上下文中，并区分这些信号，也可能出现在非拓扑变体的相同系统。因此，在拓扑（即任意子）和非拓扑（即平凡）情况下预期的信号之间的明确和关键区别对于该领域的未来进展至关重要。在这份手稿中，我们仔细研究预期的信号编织和融合实验中的拓扑和非拓扑变体的实验纳米线系统中，马约拉纳预测发生。我们指出的情况下，“平凡的”和“anyonic”签名可能是类似的实验，需要一定程度的谨慎，在解释各种建议的融合和编织实验。我们发现，特别是编织实验组成的完整的辫子（两个马约拉纳交流）更好地区分拓扑和非拓扑系统比融合实验或实验与奇数的马约拉纳交流。
2017-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana states and magnetic orbital motion in planar hybrid nanowires
平面二维混合（超导体-超导体）纳米线中的Majorana相边界由于离面磁分量的轨道效应而被修改。我们发现，马约拉纳零模式生存相当大的垂直场倾斜，揭示了一个显着的相图。给出了强轨道极限下相界的解析表达式。这些相边界可以用可获得的设置来实现，例如横向宽度为$150\, {\rm nm}$的InAs纳米线。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Majorana bound states in a coupled quantum-dot hybrid-nanowire system
混合纳米线结合半导体和超导体材料似乎非常适合于创建，检测和控制的马约拉纳束缚态（MBS）。我们证明了MBSs的出现从合并Andreev束缚态（ABS）在混合InAs纳米线与外延Al，使用量子点在纳米线的末端作为光谱仪。静电门控将纳米线密度调整到一个或几个ABS的范围。在外加轴向磁场中，出现了一个拓扑相，其中ABS移动到零能量并保持在那里，形成MBS。我们观察到杂交的MBS与端点束缚态，这是在协议的数值模型。ABS/MBS光谱提供的参数，是有用的理解拓扑超导在这个系统中。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Soft Superconducting Gap in Semiconductor Majorana Nanowires
我们从理论上考虑无处不在的软间隙测量隧道电导的超导体-超导体混合结构，最近观察到的签名难以捉摸的马约拉纳束缚态已经创造了很多兴奋。我们系统地研究了磁性和非磁性无序、温度、耗散库珀对破缺以及界面不均匀性对软带隙的影响。我们发现，适度耗散的界面不均匀性是唯一可行的机制，是与实验观察一致。我们的工作表明，提高超导体-半导体界面的质量，应导致更硬的诱导间隙。
2013-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron temperature and tunnel coupling dependence of zero-bias and almost-zero-bias conductance peaks in Majorana nanowires
在自旋轨道耦合和塞曼自旋分裂（由外部磁场引起）的存在下，由附近超导体邻近的一维半导体纳米线可以变成在两个线端处承载局部马约拉纳零模式的拓扑超导体。这种马约拉纳零模式的存在的标志是在马约拉纳纳米线的隧穿光谱中出现零温度量化的零偏置电导峰。我们从理论上研究了这种纳米线的隧穿电导的温度和隧道耦合依赖性，以了解可能的固有偏差从预测的电导量化。我们发现，全温度和隧道传输依赖的隧道电导不服从任何简单的标度关系，估计零温电导从有限温度和有限的隧道展宽的隧道数据是困难的。然而，标度关系，并保持在极端弱隧穿低温极限电导仅取决于温度和隧道加宽的无量纲比率。我们还考虑了来自非拓扑Andreev束缚态的隧穿贡献，这可能会产生几乎零偏置的电导峰，这是不容易区分的马约拉纳诱导的零偏置峰，发现与Andreev束缚态相关的非拓扑几乎零模式表现出类似的温度和传输依赖性的拓扑马约拉纳模式。我们评论塞曼分裂依赖于有限的温度和隧道耦合的零偏置电导峰。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical detection of topological quantum phase transitions in disordered Majorana nanowires
我们研究了一种具有破缺时间反转和自旋旋转对称性的无序超导纳米线，它可以被外加磁场驱动到具有末端Majorana束缚态的拓扑相.作为无序强度的函数，已知马约拉纳纳米线具有从支持马约拉纳束缚态的拓扑非平凡相到没有它们的非拓扑绝缘相的离域量子相变。在跃迁的两侧，系统都是局域化在零能量，尽管具有非常不同的拓扑性质。我们利用拓扑结构和本地化属性之间的这种深刻的联系，提出了一种电传输测量检测本地化-离域过渡发生在大部分的纳米线。其基本思想包括测量导线一端的电导差异，该差异是在不同的耦合值下获得的。我们发现，这种测量揭示了非局部相关性只出现在拓扑过渡。因此，虽然所提出的实验并不直接探测马约拉纳束缚态，但它可以为体拓扑量子相变本身提供直接证据。
2013-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana phi0 Junction in a Disordered Spin-orbit Coupling Nanowire with Tilted Magnetic Field
纳米线系统中的Majorana约瑟夫森结在清洁极限下表现出伪$4π$周期电流-相位关系。在这项工作中，我们研究如何在一个无序的马约拉纳约瑟夫森结内的Bogoliubov-de Gennes方法的倾斜磁场的电流相位关系。我们表明，倾斜的磁场诱导的电流相位关系的$ϕ_0$相移。最重要的是，我们发现这种$ϕ_0$ -连接行为即使在存在疾病的情况下也是稳健的。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Disorder-robust trivial Majorana-like states from smooth confinement in chiral superconducting nanowires
Kyushu University（九州大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Nagoya University（名古屋大学）
本文针对手征超导纳米线，提出通过手征分量空间重叠诊断低能态抗无序性的机制，揭示平滑限域产生的类马约拉纳态可抵御强非磁性无序。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Next steps of quantum transport in Majorana nanowire devices
马约拉纳零模是服从非阿贝尔交换统计的局域准粒子。编织马约拉纳零模式形成拓扑保护量子操作的基础，这在原则上可以显着减少量子位退相干和器件级的门控制错误。因此，在各种固态系统中寻找Majorana零模是凝聚态物理和量子计算机科学中的一个重要课题。自从在混合超导体-半导体纳米线器件中观察到第一个实验特征以来，这一领域在材料科学、传输实验和理论方面都有了巨大的发展。虽然基于这些马约拉纳纳米线制造第一个拓扑量子比特目前仍在进行中，但近期仍在进行几个相关的重要传输实验。这些不仅将作为中间步骤，而且还将从更基本的方面展示马约拉纳物理学。从这个角度来看，我们总结了这些关键的马约拉纳实验和潜在的挑战。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall
