Conductance oscillations and speed of chiral Majorana mode in a quantum-anomalous-Hall 2d strip
我们预测电导振荡的量子反常霍尔2d带具有超导区域的长度$L_x$与手征马约拉纳模式。用$L_y$和固定的偏置，或用偏置和固定的$L_x$测量电导周期性，产生手征马约拉纳模式的速度。振荡背后的物理机制是从NSN双结的第二界面到第一界面的后向散射手征模之间的干涉。干涉仪的效果是增强了侧障碍的存在。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
Transconductance as a probe of nonlocality of Majorana fermions
在拓扑相位中，Kitaev链的每一端都有一个马约拉纳费米子。零偏压电导峰是两个马约拉纳费米子退耦时存在马约拉纳费米子的证据。这两个马约拉纳费米子在空间上是分离的，当两者耦合时，可以探测到这种非定域性。交叉Andreev反射是Majorana费米子非定域性的证据。马约拉纳费米子的非定域性已经被提议通过噪声测量来探测，因为简单的电导测量由于电子隧穿和交叉Andreev反射的电流几乎抵消而不能探测它。另一方面，Kitaev阶梯可以用来控制由于交叉Andreev反射和电子隧穿引起的相对电流。我们建议采用Kitaev阶梯与Kitaev链串联，并表明在这种设置中的π可以作为一个探针的非局域性的Majorana费米子通过增强交叉Andreev反射电子隧穿。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Rides on a Magnetic Domain Wall
我们提出在沉积在$s$波超导体上的两个铁磁条夹在中间的自旋轨道耦合纳米线中，使用移动磁畴壁作为零能量马约拉纳费米子的宿主。通过热手段控制畴壁的能力允许非侵入性地编织马约拉纳费米子，它服从非阿贝尔统计。在强自旋轨道区，得到了畴壁内Majorana费米子的解析解。
2015-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological indices, defects and Majorana fermion in chiral superconductors
本文从理论上研究了拓扑不变量在拓扑周期表D类二维手征超导体模型中保护Majorana费米子的作用。揭示了丰富的相图。每个相位的特征在于2d（Z）和1d（Z2）的拓扑不变量，这导致了位错边缘和涡旋核心处的马约拉纳费米子。研究了不同拓扑不变量引起的Majorana费米子的干涉。马约拉纳费米子相对于层间耦合的稳定性，即，在3D中，也进行了检查。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chain of Majorana States from Superconducting Dirac Fermions at a Magnetic Domain Wall
我们从理论上研究了具有面内磁化的铁磁体附近的二维狄拉克费米子的强II型s波超导态。结果表明，一个磁畴壁可以主机的超导序参量，其中每一个绑定的马约拉纳费米子状态等间距的涡旋链。相邻Majorana态的重叠积分对狄拉克费米子化学势的位置很敏感。这导致了马约拉纳费米子的热导率对化学势的特征V形依赖。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent vortices and Majorana zero modes induced by an inplane Zeeman field on the surface of a three-dimensional topological insulator
非均匀面内塞曼场可以在超导二维系统和薄膜中诱导自旋轨道耦合电子自发超电流。在这项工作中，它表明，电流涡流可以创建在一个长的均匀磁化的铁磁绝缘体，这是沉积在三维拓扑绝缘体的表面上的条带的末端。假设其表面的s波超导电性具有内在起源，或由邻近效应引起。结果表明，奇涡量的涡旋可以使Majorana零模局部化，而后者也可能是由窄畴壁引起的，这为通过移动畴壁来操纵这些模提供了一种途径.结果表明，涡度可以通过改变条带的磁化强度和宽度来调谐。分析了带磁化强度相对于Berezinsky-Kosterlitz-Erdless跃迁的稳定性。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in vortex lattices
我们考虑马约拉纳费米子隧道之间的一个阵列的涡旋在一个二维手征p波超导体或等效材料。马约拉纳费米子隧道之间的一对涡旋的振幅被发现必然依赖于背景超导相位分布，它被发现是成比例的正弦的两个涡旋的相位之间的差异的一半。利用这一结果，我们研究紧束缚模型的马约拉纳费米子在三角形或正方形格子排列的漩涡。在这两种情况下，我们发现，上述的相位隧道关系导致创建超晶格的马约拉纳费米子形成宏观退化局域化的平带在零能量，除了其他色散带。这一发现表明，这些涡旋阵列中的隧穿过程不会改变有限部分马约拉纳费米子的能量，与先前的预期相反。平坦的马约拉纳能带的存在，以及因此在这些涡旋阵列中的退相干低于预期，预示着大量马约拉纳态的拓扑量子计算的前景。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
How to measure the Majorana polarization of a topological planar Josephson junction
我们分析了拓扑超导电性，并研究了约瑟夫森型结中金属带诱导的零能模的光谱性质。针对这类准粒子的Majorana极化，我们提出了利用自旋选择Andreev反射方法进行经验探测的可行方法。我们的研究揭示了一个逐渐发展的横向梯度的马约拉纳极化的金属带时，增加其宽度。我们还检查的空间轮廓和极化的Majorana准粒子在存在一个强的静电杂质。我们表明，根据其位置，这样的缺陷可以导致大量本地化的马约拉纳模式。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal spin-triplet superconducting correlations of Majorana fermions
我们建立了拓扑超导体边界上的Majorana费米子只具有自旋-三重态超导关联，而与体超导能隙是自旋单重态还是三重态无关.这对于边界上有奇数对马约拉纳费米子的时间反演破缺拓扑超导体是普遍的。因此，由马约拉纳费米子引起的共振Andreev反射只发生在自旋三重态通道中，并且总是将自旋三重态库珀对注入到引线中。这种自旋三重态凝聚导致自旋轨道耦合（SOC）控制的振荡临界电流，而在TSC/SOC-半导体/TSC约瑟夫森结中没有$0$ - $π$跃迁。这种独特的电流-相位关系的观测可以作为马约拉纳费米子的决定性信号。我们的研究显示了一种基于自旋三重态超导关联操纵马约拉纳费米子的技术。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering theory of chiral Majorana fermion interferometry
利用散射理论，我们研究了手征马约拉纳费米子模耦合到普通金属引线上构成的干涉仪。我们提出了一种方法，其中也在正常的铅的基态写在马约拉纳模式。因此，每一对电子-空穴态都与一对马约拉纳模相关联。只有一个领导马约拉纳模式耦合到固有马约拉纳模式，而它的合作伙伴是完全反映。类似地，剩余的马约拉纳模式被完全反映，但通常成对混合。我们证明，充电电流也可以表示在马约拉纳模式对之间的干扰。这两个基本的事实允许治疗和理解的手征马约拉纳费米子干涉术的电流和噪声的签名在一个特别优雅的方式。作为应用的特定示例，在其中手性马约拉纳模式形成环路的法布里-珀罗型干涉仪中，来自这样的环路的共振（反共振）总是导致峰值（抑制的）安德烈耶夫微分电导和纯粹源自两个马约拉纳费米子交换的负（正）互相关。这些调查是密切相关的电流和噪声签名的马约拉纳束缚态。
2012-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中，Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现，具有准相对论色散关系。在这里，我们表明，非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型：具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子，携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线，以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子，是拓扑超导体所特有的，而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discovery of parity-violating Majorana fermions in a chiral superconductor Sr2RuO4
我们发现宇称违反马约拉纳费米子在手性超导体Sr 2 RuO 4。电流-电压曲线显示出异常的行为：感应电压是偏置电流的偶函数。依赖于磁场的结果表明，马约拉纳费米子的激发沿封闭的手征边缘电流的单畴偏置电流。我们还讨论了单畴Sr_2RuO_4的手征性变化与自发磁化强度之间的关系。
2009-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selective Equal-Spin Andreev Reflections Induced by Majorana Fermions
在这项工作中，我们发现，马约拉纳费米子诱导选择性的等自旋Andreev反射（SESAR），其中传入的电子与一定的自旋极化的铅被反射为具有相同的自旋反向传播的空穴。这个Andreev反射通道的电子的自旋极化方向由Majorana费米子选择。此外，具有相反自旋极化的电子总是被反射为具有不变自旋的电子。因此，引线中的电荷电流是自旋极化的。因此，支持马约拉纳费米子的拓扑超导体可以用作在顺磁引线中产生完全自旋极化电流的新型装置。我们指出，SESAR也可以用来检测拓扑超导体中的马约拉纳费米子。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in Kitaev chains side-coupled to normal metals
本文研究侧向耦合到正常金属的Kitaev链中Majorana费米子的产生条件，发现拓扑平庸相下仍可出现Majorana费米子，并系统分析了参数空间和磁通量对零对、一对或两对Majorana费米子出现的影响。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall 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
Robustness of Majorana Fermion induced Fractional Josephson Effect
已有的工作表明，超导量子线中两个Majorana端态之间的耦合导致分数约瑟夫森效应。然而，在现实的实验条件下，多个频带的线被占用和马约拉纳端态伴随着其他费米端态。这就提出了分数约瑟夫森效应在这些情况下的鲁棒性的问题。在这项工作中，我们表明，没有避免的能量交叉引起的分数约瑟夫森效应是强大的，即使当马约拉纳费米子与任意强度耦合到其他费米子。此外，我们计算了分数约瑟夫森电流的温度依赖性，并表明它被抑制的热激发到其他费米子束缚态。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Induced Resonant Andreev Reflection
我们描述了实验签名的马约拉纳费米子边缘状态，形成在超导体和表面的拓扑绝缘体之间的界面。如果铅通过电子隧穿耦合到马约拉纳费米子，马约拉纳费米子会从铅到接地的超导体产生\textit{resonant} Andreev反射。如果超导体中存在偶数（奇数）个涡旋，则线性隧穿电导为$0 $（$2 e^2/h$）。类似的共振发生隧道进入零模式的涡核。我们还研究了双引线器件的电流和噪声。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana Fermions in superconducting quantum dots
我们考虑不同配置的交流驱动的量子点耦合到超导体导致马约拉纳费米子可以存在集体准粒子。我们的主要目标是通过周期性地驱动外部门来调节这些零能量准粒子的存在性、局域性和性质。特别是，我们分析了系统的相关性和驱动对称性。我们预测存在不同的甜蜜点与Floquet马约拉纳费米子的配置，他们不存在于非驱动系统。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion-parity switches of the ground state of Majorana billiards
马约拉纳台球是一个大小不一、形状任意的超导岛，承载着马约拉纳束缚态。研究了马约拉纳台球基态的费米子宇称开关。特别地，我们研究了这些费米子宇称开关的密度和统计作为施加磁场和化学势的函数。我们推导出公式，说明如何费米子宇称开关的平均密度取决于几何形状的台球。此外，我们展示了如何围绕这个平均值的振荡是由经典的周期轨道的台球。最后，我们发现，这些费米子奇偶开关的间距的统计是普遍的，并描述了一个随机矩阵系综，其中的选择取决于在其正常状态下的系统的反对酉对称性。因此，我们证明，“一个可以听到（信息）的形状马约拉纳台球”通过调查其“费米子宇称开关谱”。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classification of Majorana Fermions in Two-Dimensional Topological Superconductors
近年来，马约拉纳费米子（MF）由于其奇异的统计特性和在拓扑量子计算（TQC）中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。它们被认为存在于各种二维拓扑系统中，如px+ipy拓扑超导体和超导-超导杂化系统。本文指出了两种不同多边形符号规则的Majorana费米子。通过寻找一阶拓扑量子相变的特征，给出了确定MF分类的“确凿的”数值证据。利用它研究了几种二维拓扑超导体。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Single Electron Pumping Assisted by Majorana Fermions
提出了一种基于马约拉纳费米子拓扑性质的单电子抽运方法。该装置由一个量子点和四个通过收缩结连接的纳米拓扑超导体（TS）组成，附加的涡旋位于TS环中。操作是由在收缩结的栅极电压。利用Bogloliubov-de Gennes方程进行了模拟，成功地证明了开关操作过程中的量子保护。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in chains of magnetic atoms on a superconductor
我们提出了一个易于建立，易于检测的方案，实现马约拉纳费米子在超导体表面上的磁性原子链的末端。模型计算表明，这种链可以很容易地在平凡和拓扑基态之间进行调节。在后者中，空间分辨光谱可以用来探测马约拉纳费米子的最终状态。退耦的马约拉纳束缚态甚至可以在仅由数十个原子组成的短磁链中形成。我们建议扫描隧道显微镜作为理想的技术来制造这样的系统和探测它们的拓扑性质。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for the detection of Majorana Fermions in Topological Superconductors
现代光谱学的目标之一是发明理论上提出的检测中性激发的技术。对于超导体，两点输运测量检测到Andreev交叉反射，这证实了Majorana费米子的存在。使用两个压电传感器进行测量可以获得类似的信息。一个传感器测量来自第二个传感器产生的应变场的应力张量响应。应力响应和应变速度之间的比率决定耗散响应。我们将证明耗散应力响应可以用于拓扑超导体。我们将研究磁场中的拓扑超导体，构造一个含有Majorana色散费米子的Abrikosov涡旋格子，用来计算耗散应力响应，识别Majorana费米子和准粒子。
2016-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion Fractionalization to Majorana Fermions in Dimerized Kitaev Superconductor
本文从理论上研究了具有时间反演、粒子-空穴和手征对称性的一维二聚Kitaev超导体模型。粒子-空穴对称性有两个来源，即，亚晶格对称性和超导性。相应地，我们定义了两种类型的拓扑数相对于正常和马约拉纳费米子的手征指数，这提供了一个理想的实验室，以检查两个不同的物理在同一对称类之间的干扰。从这个角度揭示了该模型的相图、零能束缚态和正常金属/超导体结处的电导。特别地，在该模型中，在二聚化的孤子处实现了电子向Majorana费米子的分馏，显示了局域态密度的分裂。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strain manipulation of Majorana fermions in graphene
提出了具有诱导超导性、塞曼耦合和有限Rashba自旋轨道耦合的功能化石墨烯，以显示具有Majorana端模的拓扑超导相。通过计算Chern数、能带结构和波函数，得到了石墨烯和纳米石墨烯的相图。石墨烯中的电子掺杂、外加磁场和应变诱导赝磁场都可以导致拓扑相变。另外，应变对拓扑非平凡相的稳定性（无论是均匀的还是非均匀的）都有负面影响，破坏了Majorana费米子的存在，这为Majorana费米子的转移、产生和融合提供了一种新的途径.同时介绍了一些实验方案来裁剪功能化石墨烯，制备各种应用于拓扑量子计算的器件。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内，零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处，而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态，为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anderson localization of a Majorana fermion
在准一维拓扑超导体的边界上可以产生孤立的马约拉纳费米子态。如果将这样的超导体连接到无序的量子线上，马约拉纳费米子就会扩散到量子线中，服从安德森局域化。我们研究了这种效应的限制下，一个粗线与打破时间反转和自旋旋转对称性。利用超对称非线性西格玛模型，我们计算了导线中的平均局域态密度作为能量和与超导体的界面距离的函数。我们的结果可以用Majorana能级的排斥和局域态的Mott杂化定性地解释。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall 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
Electromagnetic response of spinful Majorana fermions
该研究针对拓扑超导体中有自旋马约拉纳费米子的电磁响应展开，构建了通用理论阐明配对对称性的编码方式，并预测了铁基超导体角态马约拉纳费米子的子晶格依赖偶极型磁响应。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana fermions in a superconducting Mobius strip
近年来，在固态系统中寻找Majorana费米子的工作受到了广泛的关注。在众多的方案中，有一个方案是基于射频超导量子干涉器件（rf-SQUID），其中4个$π$周期的能相关系的出现被认为是Majorana费米子态的确凿证据。在这里，我们报告了截断的4个$π$周期的观察结果（即，2 $π$ -周期但完全偏斜的）在三维拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$表面上构造的rf-SQUID上的接触电阻的振荡图案。结果揭示了库珀对的1/2分数模的存在和宇称开关的发生，这两者都是伴随着Majorana费米子态形成的必要特征.
2016-02-01 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in graphene strips: polarization, wavefunctions, disorder, and Andreev states
Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）；Clemson University（克莱姆森大学）；Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文研究了石墨烯条带中Majorana零模的拓扑相，通过分析极化、波函数和杂质效应，揭示了其在不同几何结构中的稳定性，并提出了设计拓扑超导体的指导方针。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Majorana modes in striped two-dimensional inhomogeneous topological superconductors
本文提出在具有非均匀超导性的二维拓扑超导体中，利用序参量相位空间变化诱导的一维拓扑条纹端点局域马约拉纳模式，并研究了其非局域杂化、超对称性、编织融合协议及在Yang-Lee任意子和SYK模型中的潜在应用。
2024-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrically detected interferometry of Majorana fermions in a topological insulator
我们展示了如何手征狄拉克费米子（一个无质量的电子或空穴）可以转换成一对中性手征马约拉纳费米子（一个粒子等于自己的反粒子）。这两种类型的费米子存在于拓扑绝缘体的金属表面上，分别位于磁畴壁和磁体-超导体界面处。马约拉纳费米子的干涉测量是拓扑量子计算中的一个关键操作，但由于这些粒子不带电荷，检测是有问题的。Dirac-Majorana转换器能够实现干涉信号的电检测。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
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
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
Transport signatures of Floquet Majorana fermions in driven topological superconductors
Floquet Majorana费米子是周期性驱动超导体中电子和空穴相等叠加的稳态。我们研究的Floquet Majorana费米子在运输测量的实验签名，并显示，无论是分析和数值，他们的存在是由一个量化的电导总和规则的离散值的铅偏置不同的多个吸收或发射能量在驱动频率的信号。我们还研究了静态无序的影响，发现量子化求和规则对弱无序是鲁棒的。因此，我们提供了一个独特的方式来识别Floquet马约拉纳费米子的拓扑签名。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas 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
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
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
Probing Neutral Majorana Fermion Edge Modes with Charge Transport
我们提出了两个实验来探测发生在超导体和沉积在拓扑绝缘体表面上的磁体之间的结处的马约拉纳费米子边缘态。在磁畴壁上将两个马约拉纳费米子组合成一个狄拉克费米子，可以用电荷输运来探测中性马约拉纳费米子。我们将讨论一种新的马约拉纳费米子干涉仪，它探测它们的Z_2相位。这种设置还允许中性马约拉纳费米子通过点接触的传输被测量。我们介绍了一个点接触形成的超导结，并表明其传输可以控制的相位差跨越结。我们用最近发现的拓扑绝缘体Bi_2Se_3讨论了这些实验的可行性。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall
Topological Superfluids with Finite Momentum Pairing and Majorana Fermions
马约拉纳费米子，量子粒子，是自己的反粒子，不仅在基本粒子物理学和暗物质中具有根本的重要性，而且是容错量子计算的基石。近年来，Majorana费米子在固态和冷原子系统中得到了广泛的研究。这些研究通常基于两个具有相反动量的费米子之间的超导配对（\textit{% i.e.}，零总动量）。另一方面，有限总动量库珀对，被称为富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）状态，在50年前被预测，然后在物理学的许多分支中被广泛研究。然而，FFLO超导体是否也可以支持马约拉纳费米子还没有被探索。在这里，我们表明，马约拉纳费米子可以存在于某些类型的缺口FFLO状态，产生一种新的拓扑量子物质：拓扑FFLO超流体/超导体。我们使用自旋轨道耦合简并费米气体证明了这种拓扑FFLO超流体和相关的Majorana费米子的存在，并推导出它们的物理参数区域。讨论了拓扑FFLO超导体在半导体/超导体异质结构中的潜在应用。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas 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 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 on Zigzag Edge of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
马约拉纳费米子是具有非阿贝尔交换统计的量子粒子，它不仅具有重要的物理意义，而且是容错量子计算的基石。虽然最近在观测Majorana费米子的实验上取得了一定的突破，但由于缺乏适当的实验系统的材料特性，它们的结论性检测仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一个新的平台马约拉纳费米子的基础上的边缘状态的某些非拓扑二维半导体与强自旋轨道耦合，如单层VI族过渡金属二硫属化物（TMD）。利用第一性原理计算和紧束缚模型，我们发现单层TMD的锯齿形边缘可以很好地保持孤立的单边带，具有很强的自旋轨道耦合能。结合邻近诱导的s波超导性和面内磁场，锯齿形边缘支持强大的拓扑马约拉纳束缚态的边缘端，虽然二维散装本身是非拓扑。我们的研究结果指出，一个可控的和可集成的平台，搜索和操纵马约拉纳费米子。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Majorana fermions at the edge of superconducting islands
研究了磁场中位于拓扑绝缘体表面的超导岛边缘的电子态的性质。在这样的系统中，如果岛上有奇数个涡旋（或奇数个多涡旋），马约拉纳费米子就会出现;否则，就不存在马约拉纳态。马约拉纳状态成对出现：一个状态位于涡核附近，另一个位于岛屿边缘。我们详细分析了鲁棒性的马约拉纳费米子在岛的边缘线程由一个单一的漩涡。在优化系统参数的情况下，Majorana费米子与第一激发态之间的能隙为拓扑绝缘体表面诱导的超导能隙的量级。马约拉纳费米子状态的稳定性对栅极电压的变化和它的灵敏度的磁场允许一个区分实验边缘马约拉纳费米子从传统的狄拉克费米子。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum simulation of Dirac fermion mode, Majorana fermion mode and Majorana-Weyl fermion mode in cavity QED lattice
量子模拟的目的是使用强调相同数学模型的可控实验室系统来模拟量子系统。腔QED晶格系统是模拟相对论量子效应规定系统。在腔QED格子中，我们量子模拟了Dirac费米子模、Majorana费米子模和Majorana-Weyl费米子模以及它们之间的交叉。我们还提出了不同模式激发的场算符之间的不同解析关系。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultrasensitive Detection of Majorana Fermions via Spin-based Optomechanics with Carbon Nanotubes
我们提出了一种新的光学方法来检测Majorana费米子在半导体纳米线的两端通过耦合到一个电子自旋捕获在碳纳米管谐振器的控制下的强泵浦场和弱探测场。通过控制悬浮碳纳米管中的自旋-机械耦合，可以很容易地从探针吸收光谱中测量出Majorana费米子与碳纳米管中自旋的耦合强度以及Majorana费米子的衰减速率.该方案在全光控马约拉纳费米子量子计算和量子信息处理中具有良好的应用前景。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Topological Quantum Computation Based on Chiral Majorana Fermions
手征马约拉纳费米子是一种无质量的自共轭费米子，它可以作为某些二维拓扑物质的边态出现。在量子反常霍尔绝缘体和常规超导体的混合器件中，理论预测和实验观察到了这种现象。它的近亲，对应拓扑物质中的马约拉纳零模，被认为适用于拓扑量子计算。在这里，我们表明，手征马约拉纳费米子的传播导致相同的幺正变换在编织的马约拉纳零模式，并提出了一个新的平台进行量子计算的手征马约拉纳费米子。混合器件的Corbino环结可以利用量子相干手性Majorana费米子来实现Hadamard门和相位门，并且结电导产生量子比特状态的自然读出。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermions in Honeycomb Lattices
我们研究了蜂窝晶格结构中的马约拉纳费米子在塞曼场，Rashba自旋轨道耦合的存在下，并在附近的s波超导体的形成。我们发现，一个精确的映射之间存在的各向异性的六边形晶格纳米粒子在k = 0和一维链，其中马约拉纳费米子的存在已被广泛讨论。因此，我们可以预测的条件下出现的马约拉纳费米子在这样的带的边缘，并与存在的马约拉纳在散装能带结构的带反转。此外，我们发现类似的情况出现在各向同性晶格中，我们给出了一些例子，表明在这些结构中的马约拉纳费米子的形成。
2014-02-07 cond-mat.mes-hall
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
Birefringent Majorana fermions
提出了双折射马约拉纳费米子的概念，即量子相互作用多体态的集体激发，激发的准粒子包括狄拉克费米子、双折射狄拉克费米子和马约拉纳费米子.低能量有效的模型被构建以理解运动方程和物理性质的基本数学结构。我们发现，在凝聚态物理中描述双折射Majorana费米子的两种不同“光速”的运动方程是真实相对论费米子的原Majorana方程的双折射版本。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revealing Majorana Fermion states in a superfluid of cold atoms subject to a harmonic potential
本文研究了自旋轨道耦合和附加谐振子势作用下冷原子s波超流体中的Majorana费米子态。超流边界是由一个谐波势阱诱导的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程，数值计算了两个局域分离的Majorana费米子态。计算了局域态密度，通过局域态密度可以从实验上反映出Majorana激发的特征。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-Abelian operations on Majorana fermions via single charge control
我们证明了一组Majorana费米子的简并基态流形内的非阿贝尔旋转可以通过添加或移除单个电子来实现，并提出了一种使用库仑阻塞量子点的实现方法。电子的交换产生类似于编织的旋转，尽管不是在真实空间中。与编织操作不同，通过连续角度的旋转是可能的，同时仍然对扰动具有部分鲁棒性。量子点还可以用于通过电荷测量读出马约拉纳系统的状态。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Majorana Fermions in Periodically Driven Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们提出了一种在周期性驱动的超导体-超导体异质结边缘产生马约拉纳费米子的新方法。本文用Floquet理论计算了周期驱动异质结的准能谱。当忽略不同准能布里渊区之间的相互作用时，当驱动振幅与驱动频率之比大于最小值时，在异质结构的每一边都可以产生一个马约拉纳费米子.此外，当考虑准能区最近布里渊区之间的相互作用时，我们用驱动频率的下限来限制上述产生马约拉纳费米子的条件。我们还讨论了在周期性驱动的异质结中产生马约拉纳费米子的实验方案。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
