Revisit the non-locality of Majorana zero modes and teleportation: Bogoliubov-de Gennes equation based treatment
本文基于Bogoliubov-de Gennes方程重新审视马约拉纳零模的非局域性，发展单粒子波函数输运方法，并预测对称耦合下零偏压电导为e²/h，是传统马约拉纳量子化电导值的一半。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Can non-local conductance spectra conclusively signal Majorana zero modes? -- Insights from von Neumann entropy
在拓扑超导体混合系统中，通过电导谱获得的零偏压电导特征的拓扑起源是一个备受争议的问题。最近，非本地电导签名，利用非本地的零模式在三个终端的混合设置已被提出作为手段，以确定确定存在的马约拉纳模式。基于冯诺伊曼熵的拓扑纠缠熵是另一种衡量与拓扑相的体边界对应有关的非定域性的方法。我们发现，虽然纠缠熵和非本地电导表现出一个明确的拓扑相变签名足够长的原始纳米线，非本地电导未能信号的拓扑相变较短的无序线。虽然最近的实验确实显示出过早的间隙关闭签名的非本地电导谱，我们相信，纠缠熵确实可以信号一个真正的过渡，无论在实验情况下的组成非理想。因此，我们的研究结果指向进一步发展的实验技术超越电导测量，以实现马约拉纳零模式的结论性检测。
2021-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Measuring Majorana fermions qubit state and non-Abelian braiding statistics in quenched inhomogeneous spin ladders
本文研究了自旋梯模型中的Majorana费米子。我们提出并数值计算了通过测量淬灭非均匀自旋梯中的熔合激发可以读出MFs量子比特态。此外，我们构造了一个精确可解的T结自旋梯模型，该模型可用于实现微纤维的编织操作。将编织过程模拟为非平衡淬火过程，验证了自旋梯模型中的磁场服从非阿贝尔编织统计。我们的方案不仅为研究微扰的奇异性质提供了一个很有前途的平台，而且在拓扑量子计算中有着广泛的应用。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Magnetization Dynamics and Peierls Instability in Topological Josephson Structures
该研究针对夹铁磁条带的长型拓扑约瑟夫森结，揭示磁振子介导的马约拉纳费米子长程非局域相互作用可引发$\text{Z}_2$对称破缺，明确非局域性的稳定作用，并分析了孤子与关联长度特性。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Modulation of Majorana-Induced Current Cross-Correlations by Quantum Dots
我们研究了通过具有一对马约拉纳端态的拓扑超导体的电荷传输，该超导体通过具有共振能级的量子点与引线耦合。马约拉纳束缚态的非定域性开启了具有非定域散粒噪声的交叉Andreev反射的可能性，这是由于电子注入到超导体的一端，然后在另一端发射空穴。在两个共振量子点能级的能量空间中，我们发现由于交叉Andreev反射产生的噪声强度呈现出四峰的三叶草状模式，与Majorana束缚态不存在时的单椭球峰不同.
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ubiquitous non-local entanglement with Majorana bound states
量子力学中的纠缠与定域实在论相矛盾，是量子非定域性的一种表现。它的存在可以通过贝尔不等式或CHSH不等式的违反来检测。范例量子系统提供了非纠缠态和纠缠态的例子。在这里，我们考虑一个最小的复杂性设置由6马约拉纳束缚态。我们发现在退化的Majorana空间中，任何允许态都是非局域纠缠的。我们将展示如何测量（与现有技术）的CHSH违反相关性，使用中间强度或弱测量协议。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Testable signatures of quantum non-locality in a two-dimensional chiral p-wave superconductor
无自旋二维手征p波$(p_x+ip_y)$超导体中的一类拓扑激发--奇缠绕数涡旋--在涡旋核中捕获Majorana费米子态。对于这种涡旋的稀释气体，最低能量\textit{fermionic}本征态本质上是非局域的。在准粒子隧穿实验中，我们预测了这种不寻常的量子非局域性的两个可测试的签名。我们讨论了为什么相关的心灵运输的现象并不意味着违反因果关系。
2007-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
A hierarchy in Majorana non-abelian tests and hidden variable models
本文构建经典隐变量模型刻画Majorana系统的非定域性、拓扑非平凡性与量子干涉，从而界定融合、编织及联合测量等非阿贝尔检验的局限，并揭示其随实验复杂度递增的层级关系。
2020-07-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana fermions in pinned vortices
利用拓扑绝缘体表面上邻近诱导超导的特殊性质，我们提出了一种装置，该装置允许在钉扎Abrikosov涡旋的核心内产生Majorana费米子。相关的Bogolyubov-de Gennes方程解析研究。我们证明，在这个系统中的零能量马约拉纳费米子状态是由一个大的能隙，零温度超导能隙$Δ$的顺序，从一个带的单粒子非拓扑激发。换句话说，马约拉纳费米子对热涨落保持稳健，只要温度保持显著低于临界超导温度。实验上，Majorana状态可以通过测量Abrikosov涡旋中心的隧道微分电导来检测。在这样的实验中，马约拉纳态表现为零偏异常，它与非拓扑激发的贡献之间有一个$Δ$量级的间隙。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall
Scheme for Majorana Manipulation Using Magnetic Force Microscopy
我们提出了一个计划，使用磁力显微镜操纵出现在拓扑超导体的Fe（Se，Te）家族的涡旋核中的马约拉纳零模式。我们计算了将两个涡旋拖在一起所需的钉扎力以及由此产生的复合费米子电流和电荷密度的变化。一个可能的算法测量和改变马约拉纳对奇偶校验证明。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Majorana zero modes by measuring transport through an interacting magnetic impurity
最近的实验的动机，我们考虑运输通过一个相互作用的磁性杂质耦合到马约拉纳零模（MZM）观察到的边界的拓扑超导体（SC）。在有限的隧穿振幅的存在下，我们观察到杂交的MZM与量子点，这是表现为半整数零偏置电导$G_0=e^2/2h$上测量的金属接触。电导中的低能特征通过穿过从拓扑到非拓扑超导区的过渡线而突然下降。随后从间隙Yu-Shiba-Rosinov类束缚态，这是强烈影响的现场杂质库仑排斥，我们表明，MZM签名的电导是强大的，即使在大的相互作用值持续存在。有趣的是，拓扑制度的特点是消失的Fano因子，$F=0$，诱导的MZM。结合测量的电导和散粒噪声的实验设置中提出的手稿允许检测的超导导线的拓扑特性，并区分低能量的贡献MZM从其他可能的零偏置异常的来源。尽管是相互作用的模型是完全可解的，这允许有一个准确的表征的电荷传输特性的结。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current cross-correlations as probes for poor man's Majorana states
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Aalto University（阿尔托大学）；Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, France（法国马赛艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、CPT）
研究利用含三个量子点的最小基塔耶夫链模拟拓扑超导体，引入电流 - 电流相关性框架验证准马约拉纳态的非局域性，发现其特征在最佳点周围稳定，强调该测量对验证相关态非局域性的重要性。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Electric field tunable superconductor-semiconductor coupling in Majorana nanowires
通过测量InSb半导体纳米线与外延生长的Al超导体耦合的电子输运，研究了外电场对超导体-半导体耦合的影响。我们发现，栅极电压感应电场可以大大修改耦合强度，这对邻近诱导的超导能隙，有效g因子，自旋轨道耦合的后果，都发挥了关键作用，在理解马约拉纳物理。我们进一步表明，由于自旋轨道耦合在一个有限大小的系统中的水平排斥，可以导致看似稳定的零偏置电导峰，模仿的行为马约拉纳零模式。我们的研究结果提高了现实马约拉纳纳米线系统的理解。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of Majorana bound states in superconducting hybrid structures
在这篇小综述中，我们概述了最近的实验和理论进展的创建，表征和操纵的Majorana束缚态（MBSs）的超导体（SC）混合结构。在对更广泛的领域进行介绍性概述之后，我们特别关注我们最近在这个方向上的四个项目。我们表明，出现的Fano共振的微分电导在一个正常的铅马约拉纳纳米线量子点设置可以利用，以确定如果一个单一的MBS是由正常的铅和量子点提供的实验测试的非局域性的MBS接触。在第二个项目中，在$s$ -波SC-马约拉纳纳米线约瑟夫森结（JJ）中隧道耦合到两个MBS导致MBS对平衡约瑟夫森电流的有限贡献，直接探测马约拉纳对的局部自旋单重态贡献。然后，我们将我们的重点从MBSs形成在纳米线系统中的MBSs形成在拓扑JJ。在具有邻近感生超导性的单层屈曲硅烯中，可以使用两个局部电场来调谐拓扑平凡和拓扑非平凡区域之间的结。在Corbino几何拓扑约瑟夫森结中，位于约瑟夫森涡旋中的两个MBS可以沿着JJ旋转，并且在此过程中，将在JJ的相位差中周期性地交换。耦合到JJ的金属尖端中的隧穿电流显示出两个MBS的任意子编织相的迹象。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Measuring coherence factors of states in superconductors through local current
本研究提出通过测量超导体到正常引线的局域电流推断局域相干因子的方法，推导局域马约拉纳极化的解析表达式并经数值验证，为定量评估短Kitaev链中马约拉纳态质量提供新途径。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Concomitant opening of a topological bulk-gap with an emerging Majorana edge-state
马约拉纳“零模式”预计是免疫的退相干。在一维拓扑超导体中表征它们的主要方法是测量进入超导体边缘的隧穿电流。目前，局域马约拉纳边缘态的标志是出现量子化零偏压电导峰（ZBCP）。然而，这样的电导峰值也可以由其他机制引起;例如，标准Andreev束缚态的两个分支的交叉（和粘附），或者超导体边缘的软势。由于“马约拉纳-ZBCP”的出现必须伴随着一个开放的拓扑间隙的散装，我们同时进行了两个隧道测量：一个在散装和另一个在边缘的一维超导体。测量与InAs纳米线在原位涂覆有外延铝。对于特定的门调谐的化学势的线和塞曼场平行的线，我们观察到的超导体间隙的关闭，然后由其重新开放伴随着出现在边缘的ZBCP。我们注意到，ZBCP也可以用不同的调谐参数观察到，而没有观察到体隙的重新打开。这表明了在寻找马约拉纳边态时，同时探测体积和边的重要性。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling Current Measurement Scheme to Detect Majorana Zero Mode Induced Crossed Andreev Reflection
提出了一种通过直接测量隧道电流来探测Majorana零模引起的交叉Andreev反射的方案。在该方案中，利用金属环结构来分离电子和空穴信号。由于隧穿电子和空穴具有不同的传播波矢，因此它们在环中相长相干的条件不同。我们发现，当穿过环的磁通量变化时，可以观察到幅度几乎相等的相邻正电流峰和负电流峰。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Teleportation via Multiple Majorana Bound States in a Superconductor Island
研究超导岛中通过多个Majorana束缚态在量子点间的电子瞬移，发现Majorana耦合与隧穿不对称性对弹性和非弹性输运具有选择性影响，有助于区分拓扑与非拓扑输运特征。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
The poor man's Majorana tetron
该研究提出了一种由四个量子点和超导岛构成的穷人马约拉纳四极子，通过调控参数可实现拓扑Kondo效应，为观察马约拉纳模式的非局域性提供新途径。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana entropy revival via tunneling phases
测量马约拉纳熵$S_M=k_B\log(2^\frac{1}{2})$可以唯一地揭示纳米级器件的初始平衡态是否具有马约拉纳性质，并且后续操作处理非阿贝尔马约拉纳束缚态的基本非局部对，而不是平凡的或其他偶然的非阿贝尔状态。然而，在实际的设置中，两个马约拉纳模式都不可避免地涉及隧道过程。我们表明，即使当一个马约拉纳模式的隧穿振幅显着抑制，马约拉纳熵废墟和简单的实验将在一般检测熵$S\ll S_M$。为了避免这个普遍的问题，我们提出了一种机制的马约拉纳熵复苏通过隧道阶段的马约拉纳模式，并证明，要成功地观察到普遍的马约拉纳高原$S=S_M$一个应该智能地调整隧道阶段，而不是让他们不受控制。适当的马约拉纳熵测量的实际可行性支持的一个例子，以及在现代实验室实现的参数。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana signatures in charge transport through a topological superconducting double-island system
我们研究了由两个库仑阻塞的岛屿托管马约拉纳零模式的电荷量子比特的动力学。量子比特的频率由两个岛之间的相干单电子隧穿决定，这两个岛起源于结处的两个马约拉纳零模的杂交。计算了双岛器件与普通金属引线耦合时的顺序隧穿电流$I$。我们证明，$I\!-\!V$的特点，在大的偏置制度，可以用作测量的相干马约拉纳耦合$E_M$。我们提出了直流和交流运输实验测量$E_M$，并讨论了它们的局限性，由于内在的退相机制，如激发准粒子。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sensing Floquet-Majorana fermions via heat transfer
在封闭的XY自旋-1/2链中的横向场的时间周期调制产生非常丰富的动力学相图，具有以不同数量的Floquet-Majorana模式为特征的拓扑相位的层次结构。我们发现，这个丰富的相图生存时，系统耦合到耗散端水库。避开准备和测量准能量配置特有的Floquet-Majorana检测计划的障碍，我们表明，频闪热输运和自旋密度是强大的可观的检测动态相变和Majorana模式。特别是，我们发现，热流的导数，相对于控制参数，改变符号的边界处分离拓扑相位与不同数量的Floquet马约拉纳模式。我们提出了一个简单的计划，直接计数的Floquet-Majorana模式的数量在一个阶段从傅立叶变换的本地自旋密度分布。我们的结果是有效的，只要各向异性不是很强，并且可以很容易地在量子工程系统中实现。
2017-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microwave readout of Majorana qubits
马约拉纳量子比特提供了一种很有前途的方式来存储和操纵量子信息，通过编码到马约拉纳零模式的状态。由于信息存储在系统的拓扑性质中，局部噪声不会导致退相干。通过编织零模式来实现信息的操纵。然而，由于信息隐藏得很好，因此本质上很难获得，因此测量是具有挑战性的。在这里，我们讨论了一个设置测量状态的马约拉纳量子比特采用微波工程的标准工具。我们采用的基本物理效应是这样一个事实，即电压偏置的约瑟夫森结托管马约拉纳费米子允许光子发射和吸收的约瑟夫森频率的一半。我们表明，在色散制度，我们的设置允许我们进行量子非爆破测量，并达到量子极限。我们的设置的一个吸引人的特点是，马约拉纳量子位与测量设备的相互作用可以通过改变结的直流偏置来随意打开和关闭。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing the non-Abelian fusion of a pair of Majorana zero modes
本研究通过实时模拟探究一对马约拉纳零模的非阿贝尔融合，提出利用量子点在近绝热极限下逐渐耦合或融合后突然耦合结合连续弱测量，通过检测电荷变化与特征频率来推断两种融合结果的共存。
2024-02-16 cond-mat.mes-hall
Braiding of Majorana Zero Modes in Vortex Cores
本研究通过模拟涡旋核心中马约拉纳零模的编织操作，实现了多种量子门，并验证了其在容错拓扑量子计算中的可行性。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Readout of Majorana Qubits
马约拉纳束缚态的拓扑量子计算方案在很大程度上依赖于投射测量马约拉纳算子乘积的能力。在这里，我们采用马尔可夫量子测量理论，包括读出设备，分析这样的测量。具体来说，我们专注于读出马约拉纳量子比特通过连续的电荷传感的隧道耦合量子点的量子点接触。我们表明，投射测量的马约拉纳产品$\prod_i\hatγ_i$可以实现连续的电荷传感在相当一般的情况下。基本要求是，涉及量子点电荷以及感兴趣的马约拉纳乘积的组合局部宇称$\hatπ$是守恒的，并且组合宇称$\hatπ$的两个本征空间生成可区分的测量信号。我们发现，量子位读出可能不得不依赖于测量量子点接触电流的噪声相关性。平均电流仅针对微调参数或在存在弛豫过程的情况下对量子位读出进行瞬时编码。我们还讨论了相应的测量和退相干时间，并考虑过程，如残留的马约拉纳杂交，这是有害的测量协议。最后，我们强调，潜在的机制-我们称之为安全保护读出-是相当普遍的，并有进一步的影响，马约拉纳和非马约拉纳系统。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Nonlocal conductance reveals helical superconductors
螺旋超导体形成一个二维的，时间反演不变的拓扑相，其特征在于由Kramers对马约拉纳边缘模式（螺旋马约拉纳模式）。现有的检测方案，以确定这一阶段依赖于自旋输运性质，这是很难测量，或在本地的电荷传输，这只允许部分识别。在这里，我们表明，螺旋马约拉纳模式的存在下，可以明确地揭示通过测量非本地电荷电导。聚焦于超导环，我们提出了两个实验，提供独特的和强大的签名来检测螺旋超导体相位。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-electrically tunable networks of Majorana bound states
二阶拓扑超导体（SOTS）承载着定域的马约拉纳费米子，为拓扑量子计算提供了一个新的平台。我们提出了一个显着的和可行的方式来实现网络的基础上SOTS允许成核和编织马约拉纳束缚态（MBS）在一个全电的方式没有微调。所提出的设置是可扩展的，在一个简单的方式，可以容纳任何偶数个MBS。此外，网络中的MBS允许定义量子位，其状态可以通过测量SOTS岛之间流动的约瑟夫森电流来初始化和读出。我们的方案可以在$\text{FeTe}{}_{1-x}\text{Se}_{x}$单层、1 T '-WTe $_2$单层和接近常规超导体的倒置Hg（Cd）Te量子阱中实现。
2020-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Non-Abelian Statistics in Three Dimensions
我们表明，三维超导体，内Bogoliubov德Gennes框架内描述可以有零能量的束缚态与点状拓扑缺陷。与这些模式相关的马约拉纳费米子具有非阿贝尔交换统计，尽管辫子群在三维中是平凡的。这可能是因为缺陷与可以经历拓扑非平凡旋转的取向相关联。三维系统的一个新特征是存在“无辫”操作，其中可以操纵与一组缺陷相关的基态，而无需移动或测量它们。为了说明这些效应，我们分析了涉及拓扑绝缘体和超导体的特定结构。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Roadmap towards Majorana qubits and nonabelian physics in quantum dot-based minimal Kitaev chains
本研究提出基于量子点双位点最小Kitaev链中“穷人版马约拉纳束缚态”（PMMs）的实验路线图，涵盖PMM表征、量子比特构建、融合规则测试及类编织实验，证实无拓扑保护下也可展示非阿贝尔物理。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport-based fusion that distinguishes between Majorana and Andreev bound states
针对区分拓扑Majorana与非拓扑Andreev束缚态的难题，提出基于Majorana盒输运测量的新型融合协议，通过切换隧穿耦合的纳米线对，利用直流电流与快速门控测量Majorana融合规则，实现对两类束缚态的有效区分。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Braiding Majorana zero modes in spin space: from worldline to worldribbon
我们提出了一个方案编织马约拉纳零模式（MZMs）通过转向自旋自由度，没有移动，测量，或更一般地融合的模式。对于一个spinful马约拉纳系统，我们表明，编织两个MZM是通过扭转的马约拉纳自旋，拓扑对应于扭转两个相关的bridribons，世界线的延伸，跟踪编织历史的MZM。我们证明了电流方案的可行性，超导体/二维拓扑绝缘体/铁磁绝缘体（SC/2DTI/FI）的混合系统，这是目前正在建设中的实验。一个单一的编织的两个MZM精确地实现了通过磁性反转的FI磁化，不依赖于反转路径的细节，和编织操作被证明是稳定的对局部缺陷，如静态和动态的无序效应。的稳定性是一个后果的内在连接的电流计划拓扑电荷泵。所提出的装置不涉及辅助MZM，呈现用于观察非阿贝尔编织的最小方案，并且具有用于实验演示的误差最小化的优点。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Braiding of Majorana corner states in electric circuits and its non-Hermitian generalization
我们提出在电路中实现Majorana边角态。首先，我们用LC电路模拟Kitaev模型，用LC电路和运算放大器模拟$p_{x}+ip_{y}$模型。零能量边缘状态出现在拓扑相，这是通过测量阻抗检测。接下来，我们模拟了Bernevig-Hughes-Zhang模型，通过引入有效磁场而不破坏粒子-空穴对称性，其中零能量角态出现在拓扑相中。证明了它们是服从辫子的Ising任意子。也就是说，我们推导出它们的$σ^{2}=-1$，其中$σ$表示单交换操作。它们可以被称为马约拉纳州。我们还研究了这些模型的非厄米推广所需的粒子-空穴对称性。它表明，编织持有某些互惠非厄米特的推广。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Spin liquids from Majorana Zero Modes in a Cooper Box
我们提出了一个路径，构建不同的相互作用自旋系统的拓扑纳米线在库珀盒。这些线被分组为一个三线构建块，称为“六子”，由六个马约拉纳零模式组成。在存在强充电能量的情况下，六邻体变成等效于两个自旋- $1/2$自由度的库珀盒。通过考虑六子阵列和控制各种线之间的距离，可以调整控制低能自旋的哈密顿量，从而提供一种可控地构建一维和二维相互作用自旋系统的途径。我们明确提出了实现的一维自旋$1/2$ XXZ链，以及横向场伊辛模型。我们提出了一个实验，能够揭示在这种有效的自旋系统的临界点的性质，通过施加一个本地的栅极电压和测量的感应电荷在一定的距离。为了证明这种方法的适用性，以二维，我们提供了一个方案，实现拓扑有序的姚Kivelson自旋液体模型，它有一个集体马约拉纳边缘模式，类似于Kitaev的蜂窝模型的B相。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Engineering Quantum Spin Liquids and Many-Body Majorana States with a Driven Superconducting Box Circuit
我们设计了一个具有四个自旋S=1/2（量子比特）的驱动超导盒，使得耦合器件可以洞察量子自旋液体和多体Majorana态的发生。在一个盒子或岛中，我们引入了一个广义的核磁共振算法来实现我们的模型，并数值研究了自旋观测量的时间以及涌现的规范场。我们讨论了稳定的盒子对各种失谐的影响，我们包括通过Lindblad主方程耗散效应。耦合盒使我们能够实现量子自旋液体Kitaev ${\cal Z}_2$自旋模型在各种几何形状与应用程序中的复曲面代码。量子相变和马约拉纳物理学可以通过测量局部磁化率来检测。我们展示了如何产生一个N\' eel状态的通量耦合盒，我们解决的作用，导致随机伊辛模型的本地杂质通量。我们还提出了一个实现的Sachdev-Ye-Kitaev马约拉纳模型在耦合梯形系统。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
DC Conductance of X-shaped Majorana Interferometer reveals Non-Abelian Anyon Statistics
Heinrich-Heine-Universität（海因里希·海涅大学）；I.N.F.N., Gruppo collegato di Cosenza（意大利国家核物理研究所，科森扎协作组）；Università della Calabria（卡塔尼亚大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
该研究提出四端 X 形手性马约拉纳干涉仪，利用线性响应直流电导张量检测伊辛任意子非阿贝尔统计。通过手征玻色化理论发现其电导张量各向同性，能产生非零电导，可直接证明非阿贝尔统计，补充了双臂干涉仪研究。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two terminal charge tunneling: Disentangling Majorana zero modes from partially separated Andreev bound states in semiconductor-superconductor heterostructures
我们发现，一对重叠的马约拉纳束缚态（MBS）形成一个部分分离的Andreev束缚态（PS-ABS）代表了一个通用的低能量的功能，在自旋轨道耦合超导体（SM-SC）混合纳米线的存在下的塞曼场。在有限的纳米线中，ps-ABS在“花园品种”ABS和拓扑保护的马约拉纳零模（MZM）之间连续插值，ABS由两个相互重叠的MBS组成，MZM由线的长度给定的距离分开。尽管在拓扑上是微不足道的，但ps-ABS可以在局部电荷隧穿实验中产生与MZM相同的签名。特别地，由ps-ABS产生的零偏压电导峰（ZBCP）的高度具有量化值2 e2/h，并且它可以在扩展的实验参数范围内保持不变，例如塞曼场和隧道势垒高度。我们说明了这种低能量的强大的ps-ABS的形成在两个实验相关的情况下：一个混合SM-SC系统组成的一个邻近的纳米线耦合到一个量子点和SM-SC系统中存在的空间变化的非均匀电位。然后，我们表明，不同于本地测量，一个两端的实验，涉及在电线两端的电荷隧穿是能够区分非阿贝尔MZM从通用的PS-ABS。虽然定位在导线的相对端的MZM产生相关的差分传导谱，包括与ZBCP的出现相关联的能量分裂和临界塞曼场的相关性，但是如果ZBCP是由于在拓扑平凡相中出现的ps-ABS，则不存在这种相关性。测量这种相关性是SM-SC异质结构中拓扑MZM的最清晰和最直接的测试，可以在当前可用的实验装置中完成。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Currents and current correlations in a topological superconducting nanowire beam splitter
研究了一种通过双量子点耦合到拓扑超导纳米线一端的分束器。在这种几何结构中，在零温度下的线性电流互相关相对于由纳米线托管的两个马约拉纳束缚态之间的重叠改变符号。在对称偏压下，流经纳米线的净电流是无噪声的。这两个特征突出了这种奇异的马约拉纳激发的费米性质，尽管它们是基于超导性的。此外，存在一个独特的局部粒子-空穴对称性继承自自厄米性质的马约拉纳束缚态，这显然是罕见的在其他系统。我们表明，这种特殊的对称性可以通过测量互补偏置电压下的电流来揭示。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-frequency supercurrent susceptibility signatures of trivial and topological zero-energy states in nanowire junctions
我们提出了一种方法来区分平凡和拓扑，马约拉纳，零能量状态的短和长的超导正常超导结的基础上Rashba纳米线使用相位偏置平衡输运测量。特别是，我们展示了如何的超导体的超导剖面，由于足够长的超导体区域的拓扑相位中的马约拉纳振荡抑制，导致其零频率磁化率的相位差$ϕ=π$的强信号。该信号对正常区域中的化学势明显不敏感，而微不足道的零能态仅引起随化学势高度变化的磁化率中的信号，从而将正常区域的门控变成简单的实验控制旋钮。此外，我们得到，通过调整结的透明度，在短和长的交界处的临界电流进行的振荡作为磁场的函数，只有在拓扑阶段的数量减少，一种效果，发现是密切相关的马约拉纳非局域性。最后，我们表明，我们的结果也持有在有限的温度，从而突出其潜在的可测量性在现实的实验条件下。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of the electrostatic environment on superlattice Majorana nanowires
在超导-半导体纳米线中寻找产生、测量和操纵马约拉纳束缚态（MBSs）的方法是凝聚态物理中高度追求的目标。最近有人提出，周期性覆盖的半导体纳米线与超导手指将允许门控和调谐系统到一个拓扑相，同时留下空间的MBS波函数的本地检测。我们执行一个详细的，自洽的三维（3D）模型的超导体超晶格的纳米线，包括周围的静电环境的影响，并考虑到在半导体表面产生的表面电荷的数值研究。我们考虑不同的实验方案，其中超晶格是在顶部或底部的纳米线相对于背栅。的3D静电分布，电荷密度，低能谱和MBSs的形成的分析揭示了丰富的现象，取决于纳米线参数以及超晶格尺寸和外部背栅电位。事实证明，3D环境对于正确捕获和理解系统的相图以及建立拓扑超导性的参数区域至关重要。
2019-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana-like zero modes in Kekulé distorted sonic lattices
拓扑相位最近已实现玻色子系统。不同拓扑结构的区域之间的相关边界模式已被用来证明强大的波导，保护周围的散装拓扑结构的缺陷。一个相关类型的拓扑保护状态，不传播，但绑定到一个缺陷还没有被证明在玻色子设置的日期。在这里，我们证明了数值和实验上的声学模式可以拓扑绑定到一个漩涡制造的二维，凯库勒扭曲三角形声学晶格。这种晶格实现了Jackiw-Rossi机制的声学模拟，该机制在p波超导体涡旋中拓扑地结合了束缚态。因此，声学束缚态是Majorana束缚态\edit{where the two valleys replace particle and hole components}的玻色子\edit{\emph{analogue}}。我们的数值计算表明，它是拓扑保护对任意的保序局部扰动，并保持钉在狄拉克频率的未扰动晶格，无论参数的变化。我们通过在塑料基质中3D打印涡旋图案并测量设备的声学响应频谱来实验证明我们的预测。尽管有粘热损失，测得的拓扑共振仍然强大，其频率密切匹配我们的模拟。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Braiding and fusion of Majorana fermions in minimal Kitaev spin liquid on a single hexagon with $5$ qubits
研究单个六边形上最小 Kitaev 自旋液体，利用 32 重零能态构建 5 个受粒子-空穴对称性保护的量子比特，通过自旋算符实现 Majorana 费米子的编织、融合及量子比特初始化、操作与读出。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal conductance and noise of Majorana modes along interfaced $ν=5/2$ fractional quantum Hall states
本文采用非相干模型计算了界面化分数量子霍尔边缘段的热导与噪声，揭示了热平衡对输运性质的影响，并结合实验数据估算了平衡长度，为判定 GaAs/AlGaAs 中 $ν=5/2$ 处的拓扑序提供了理论与实验指导。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin transport through normal lead coupled to $s$-wave superconductor and a Majorana zero mode
研究正常引线与$s$波超导体及MZM耦合时的电荷和自旋输运，发现超导耦合可使零偏压电导峰转为谷但保持量子化值，而自旋电导始终呈现高度$e/2π$的零偏压峰。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Closing of the Induced Gap in a Hybrid Superconductor-Semiconductor Nanowire
混合超导体-半导体纳米线预计将经历场诱导的相变从平凡的拓扑超导体，其标志是关闭和重新打开的激发间隙，随后出现的Majorana束缚态在纳米线的两端。许多局域态密度测量报告了拓扑相的特征，然而这种解释受到了其他解释的挑战。在这里，通过测量非局部电导，我们确定了封闭的激发间隙在出现零偏置峰之前，在大部分的半导体。这一观察结果是不一致的情况下，零偏置峰发生由于端态与一个平凡的间隙散装，这已被广泛认为是在理论和实验文献。我们观察到，间隙关闭后，非本地信号波动强烈，并持续存在的本地电导零偏置峰。因此，我们的观察也与干净的拓扑超导性的简单图像不相容。这项工作提出了一种新的实验方法，用于探测马约拉纳线的状态的空间范围，并揭示了一个制度的存在与连续的空间扩展状态和不相关的零偏置峰。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall
Conductance of a superconducting Coulomb blockaded Majorana nanowire
在外加磁场的作用下，自旋轨道耦合的超导（SC）近似一维（1D）纳米线可以发生拓扑量子相变，在纳米线的末端产生零能拓扑马约拉纳束缚态（MBSs）.在这种情况下，有前途的实验平台之一是库仑封锁岛，其中通过测量两端电导，原则上可以研究MBS属性。从理论上研究了有限温度下单电子在超导库仑阻塞纳米线中的隧穿输运，得到了一般的电导方程。通过考虑所有可能的情况下，只有MBS存在于纳米线的两端，我们计算的纳米线电导的磁场，温度和栅极电压的函数。在最简单的一维拓扑SC模型中，由两个导线端部的MBS重叠引起的电导峰间距（OCPS）的振荡随着磁场的增加而表现出增加的振荡幅度（与没有库仑阻塞的理论一致，与最近的实验观察不一致）。我们开发了一个广义的有限温度主方程理论，不仅包括在纳米线的多个子带，但也有可能在非拓扑制度的普通Andreev束缚态。包括所有四个影响（温度，多子带，Andreev束缚态，和MBSs）提供了一个完整的图片的隧道传输特性。基于这个完整的理论，我们确实得到OCPS的振幅随磁场的增加而减少，与最近的实验结果定性一致，但这只发生在相当高的温度与多子带占用和Andreev束缚态和MBSs的存在下。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in a Phase-Controlled Josephson Junction
本研究利用HgTe量子阱与铝膜耦合的Josephson结，通过调节相位差和面内磁场实现了二维拓扑超导态，观测到的零偏压峰为Majorana模式提供了证据，为二维拓扑量子计算开辟了新途径。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Topological Quantum Liquids with Long-Range Couplings
由于缺乏分析方法，很少有长程耦合的拓扑系统被考虑。在这里，我们扩展Kitaev链，一维量子液体，无限范围的耦合和研究其拓扑性质。我们证明，即使拓扑相位是密切相关的局部性的概念，无限范围的耦合引起拓扑零和非零能量马约拉纳端模式取决于系统的边界条件。我们表明，解析推导的属性是在很大程度上稳定的修改，以减少远程耦合。我们的工作开辟了新的前沿的拓扑状态的物质，是相关的当前实验中，可以设计合适的相互作用。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
