Effect of impurities and disorder on the braiding dynamics of Majorana zero modes
本文研究杂质和无序对马约拉纳零模（MZMs）编织动力学的影响，定量分析单个杂质导致的编织误差及随机无序的作用，发现多数情况下杂质降低编织性能，但随机无序在特定窗口可改善编织结果。
2024-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for the detection and braiding of Majorana fermions in a quantum spin Hall insulator
我们展示了如何通过在量子自旋霍尔绝缘体（如InAs/GaSb量子阱）的边缘处的栅电极来创建与超导体具有弹道单沟道点接触的量子点。一个弱的垂直磁场可以捕获马约拉纳零模，因此在栅电压平均微分电导<dI/dV>中可以观察到它在（2/3π^2 - 4）e^2/h背景之上的一个4e^2/h零偏压峰。一维的边缘不允许马约拉纳费米子对的编织，但这个障碍可以通过在收缩处耦合相对的边缘来克服，从而可以证明非阿贝尔统计。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall 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
Coupling and braiding Majorana bound states in networks defined in proximitized two-dimensional electron gases
由超导层覆盖的具有强自旋-轨道耦合的二维电子气为Majorana网络提供了一个灵活且潜在可扩展的平台。我们预测马约拉纳束缚态（MBSs）出现在实验上可实现的参数和现实的门电位在两个设计：无论是下面的一个窄条的超导层（S-条纹）或窄条已被删除的均匀层（N-条纹）。可以使用与条带相邻放置的栅极在宽范围（10 $μ$ eV）内对两种类型的MBS的耦合进行调谐< 1 neV to >。对于这两种类型，我们数值计算的两个平行的马约拉纳条纹的两端，以及在音叉几何形状形成的马约拉纳trijunctions的局域态密度。平行马约拉纳条纹之间的MBS耦合可以被抑制低于1毫电子伏的势垒在meV范围内的分离约200 nm。我们进一步表明，在三结的MBS耦合可以在类似的范围内的条纹耦合栅极控制，同时保持相当大的间隙的激发态（几十个$μ$ eV）。总之，这表明编织可以在10-100 ns的时间尺度上进行。
2017-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Symmetry-protected non-Abelian braiding of Majorana Kramers' pairs
本文发展了时间反演（TR）不变拓扑超导体中MajoranaKramers对（MKP）的非阿贝尔编织的完整理论。通过引入一个有效的哈密顿方法来描述MKP的编织，我们表明，非阿贝尔编织的保护时，有效的哈密顿表现出一个新的TR一样的反酉对称性，这是满意的，如果系统是免费的动力学噪声。重要的是，即使是动态噪声也不会引起编织中的错误，除非噪声关联函数破坏动态TR对称性，这将MKP的TR对称性保护推广到动态区域。与没有TR对称性保护的Majorana量子比特的退相干相比，噪声引起的误差是一种高阶效应。这些结果表明MKP的非阿贝尔编织是可观察的，并且可能在未来的量子计算技术中具有多方面的应用。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Minimal setup for non-Abelian braiding of Majorana zero modes
编织Majorana零模是实现拓扑量子计算的关键步骤。然而，编织操作的复杂性阻碍了其实验实现。在这里，我们提出了一个实验装置组成的MZMs和量子点状态，可以大大简化MZMs的编织协议。这种编织方案对应于参数空间中的特定闭环，具有很强的通用性，可以在各种平台上实现。此外，编织结果可以直接测量和表现为电流，这提供了一个简单的和新颖的方法来检测非阿贝尔统计的MZM。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
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
Effects of disorder on Coulomb-assisted braiding of Majorana zero modes
一维拓扑超导体中的Majorana零模服从非阿贝尔编织统计。编织操作可以通过控制混合Majorana-transmon器件中的库仑耦合来实现。然而，强烈的无序可能会导致意外的马约拉纳模式，这是预期有不利影响的编织统计。然而，我们表明，库仑辅助编织协议也有效地实现了在偶然模式的存在下。如果计算的马约拉纳模式的耦合的偶然的是远远弱于最大库仑耦合的编织周期中发生的错误是小的。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Braiding with Majorana lattices: Groundstate degeneracy and supersymmetry
本文提出一种在三结Majorana晶格中的编织协议，证明基态能量劈裂随模数指数衰减，源于低能哈密顿量的超对称性与非平凡拓扑，为容错拓扑量子计算提供新方案。
2022-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Braiding without Braiding: Teleportation-Based Quantum Information Processing with Majorana Zero Modes
我们提出了一个新的测量为基础的计划进行编织操作的马约拉纳零模式，并检测其非阿贝尔统计不移动或杂交。在我们的方案中，编码在介观超导岛中的任何一对分离良好的Majorana零模中的拓扑量子比特从库仑阻塞制度下电子通过岛的传输相移中读出。我们提出了实验装置来测量的隐形传态相移通过电导在电子干涉仪或持续电流在一个闭环。
2016-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence dynamics of Majorana qubits under braiding operations
研究了拓扑超导链（TSC）系统中Majorana量子比特编结操作的退相干动力学，其中编结是通过控制TSC的电子化学势和它们之间的耦合来实现的.通过严格求解Majorana量子比特动力学，我们展示了Majorana量子比特相干性是如何通过在编织操作中两个TSC之间交换Majorana零模（MZM）形成的bogoliubon关联产生的。使用精确的主方程，我们演示了如何MZMs和bogoliubon相关性消散由于电荷波动的控制门在零和有限的温度。因此，马约拉纳量子比特相干性和费米子宇称守恒不能在编织操作期间免受局部扰动。
2019-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Braiding and all quantum operations with Majorana modes in 1D
我们提出了一个计划，以执行编织和所有其他单一的操作与马约拉纳模式在1D中，与以前的建议相反，是完全基于共振操作涉及的第一个激发态扩展的模式。对激发态的布居的检测还使得能够进行初始化和读出。我们提供了一个详细的说明与具体的设备的计划。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall
A topological Josephson junction platform for creating, manipulating, and braiding Majorana bound states
作为对确定平台，其中马约拉纳束缚态可以实现和操纵，以执行量子位操作的激烈努力的一部分，我们提出了一个拓扑约瑟夫森结架构，实现这些功能，可以实验实现。该平台使用沉积在拓扑绝缘体膜上的常规超导电极来形成邻近耦合横向约瑟夫森结的网络。穿过结势垒网络的磁场产生约瑟夫森涡旋，其具有局部在结中的马约拉纳束缚态，其中局部相位差是$π$的奇数倍，即，附接到约瑟夫森涡旋的核。这使我们能够通过移动约瑟夫森涡旋来操纵马约拉纳态，实现这些系统独有的功能，而不是其他系统，例如由拓扑超导体纳米线组成的系统。我们描述的协议：1）通过交换编织定域马约拉纳态，2）控制相邻定域马约拉纳态的分离并因此耦合以通过马约拉纳模的杂化实现非阿贝尔旋转，以及3）读出由这种操作引起的非定域宇称相关的变化。这些方案利用电流脉冲和局部磁场脉冲的应用来控制涡旋的位置，并测量约瑟夫森电流-相位关系来揭示马约拉纳束缚态的存在。我们描述的架构和方案的背景下，目前正在进行的实验。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamics of a Majorana trijunction in a microwave cavity
由三条拓扑半导体线组成的三结，每条线在其两端支持一个马约拉纳束缚态，似乎是最简单的几何形状之一，以执行马约拉纳费米子的编织。通过将三结嵌入微波腔中，可以研究编织操作下耦合到腔电场的低能Majorana束缚态的复杂动力学。扩展以前的工作（物理修订快报。2019，122，236803），在绝热状态下以及在周期性驱动的情况下在Floquet形式主义内计算低能态的密度矩阵的全时间演化，包括各种弛豫通道。结果表明，在定态下，系统的观测量既依赖于基态的宇称，又依赖于编织过程中获得的非阿贝尔Berry相位。计算了平均光子数和二阶光子相干函数$g^{(2)}(0)$，揭示了编织过程中累积的非阿贝尔Berry相位。
2019-09-26 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
Braiding of Majorana bound states in a driven-dissipative Majorana box setup
本文提出在受 AC 电压驱动且耦合电磁环境的 Majorana 盒平台中，利用耗散稳定的暗态，并通过绝热调节三个盒间隧穿振幅实现 Majorana 束缚态的拓扑编织。
2024-04-05 cond-mat.mes-hall
Many-body Majorana braiding without an exponential Hilbert space
本文提出一种无需指数希尔伯特空间即可模拟多体马约拉纳辫子操作的方法，通过单粒子态计算多体波函数，并演示了拓扑CNOT门，为马约拉纳量子比特的实现提供测试途径。
2023-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Bath-induced decoherence in finite-size Majorana wires at non-zero temperature
将马约拉纳零模编织在一起是实现拓扑量子计算的一条很有前途的途径。然而，在实际系统中实现Majorana编织时，出现了两个相互竞争的准则：一方面，完美的编织应该缓慢地进行，以避免非拓扑错误。另一方面，编织必须快速进行，使得由环境引入的退相干效应可以忽略，这在有限尺寸系统中通常是不可避免的。这种竞争导致马约拉纳编织的中间时间尺度是最佳的，但通常不是无误差的。在这里，我们计算了耦合到玻色子浴的短一维拓扑超导体的T结的中间时间尺度，该玻色子浴产生局部电势的波动，其源于，例如，衬底的环境光子或声子。因此，我们得到的边界的速度马约拉纳编织与预定的门保真度。我们的研究结果强调了有限尺寸系统中基于马约拉纳的信息存储的一般敏感性，并可以作为在未来实验中确定最佳编织时间的指导。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Photon assisted braiding of Majorana fermions in a cavity
研究了微波腔中存在光子耦合时编织Majorana束缚态的动力学过程。我们从理论上证明了与Majoranas编织相关的$π/4$相位以及基态的宇称被压印到腔的光子场中，这可以通过色散读出技术来检测。这些表现是纯粹动态的，它们发生在没有任何分裂的MBS交换，他们消失在静态设置之前研究。相反，腔可以影响编织阶段，这反过来应该允许腔控制的编织。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Steering Majorana braiding via skyrmion-vortex pairs: a scalable platform
本文提出利用超导体-铁磁体异质结构中的斯格明子-涡旋对在二维空间中绝热编织马约拉纳零能模，并通过自洽计算数值验证其非阿贝尔统计，为可扩展拓扑量子计算提供了新平台。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Search for non-Abelian Majorana braiding statistics in superconductors
这是一个教程审查的方法编织世界线的非阿贝尔任意子（马约拉纳零模式）在拓扑超导体。拓扑量子信息处理的“圣杯”尚未在实验室中实现，但现在存在各种平台，人们可以在其中搜索马约拉纳编织统计。在介绍了编织的基本概念之后，我们讨论了如何能够编织固定的马约拉纳零模，绑定到纳米线的端点，通过在参数空间中执行交换，而不是在真实空间中。我们解释了如何库仑相互作用可以用来控制和读出的编织操作，即使马约拉纳零模式是电荷中性的。我们问融合规则是否可能提供一个更容易的途径对非阿贝尔统计的演示。在最后一部分中，我们讨论了一种方法编织在真实的空间，而不是参数空间，使用涡注入到手性马约拉纳边缘模式作为“飞行量子位”。内容：一.二、导言基本概念（编织的魔力;非阿贝尔统计;融合规则; Clifford Gates;拓扑保护）纳米线中Majorana零模的编织（三点转弯;非阿贝尔Berry相;库仑辅助编织;任意子隐形传态）IV.马约拉纳量子位的读出（马约拉纳干涉测量法;与通量量子位的电感耦合;与transmon量子位的微波耦合;与量子点的电容耦合;随机存取马约拉纳存储器）V.纳米线中马约拉纳零模的融合（线性结或三结;如果我们可以融合，我们需要编织吗？）六.如何编织Majorana边缘模式（超导体中的手征边缘模式;边缘涡旋注入;涡旋算子的构造;边缘涡旋编织）
2020-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana Edge States and Braiding in an Exactly Solvable One-dimensional Spin Model
通过将U（1）规范场引入到Isosin态，从具有强自旋-轨道耦合的三带哈伯德模型出发，推导出一个精确可解的一维自旋模型。我们发现它有一个拓扑非平凡相，其特征是Majorana端模被一个新的Z_2拓扑不变量所保护，该不变量与自旋链中格点（奇数或偶数格点）的奇偶性有关。在这个Z_2拓扑不变量的保护下，实现了严格几何一维链中两个Majorana边态的编织。我们还讨论了规范场的可能实现。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall
Number conserving analysis of measurement-based braiding with Majorana zero modes
基于马约拉纳的量子计算试图以马约拉纳零模式对信息进行非局部编码，从而将量子比特状态与局部噪声环境隔离开来。除了长的相干时间，基于马约拉纳的量子计算的吸引力依赖于实现拓扑保护的Clifford门免受编织操作。最近的工作表明，平均场BCS计算可能无法解释非普遍的修正马约拉纳编织操作。这样的错误对于基于马约拉纳的拓扑量子计算方案是有害的。在这项工作中，我们发展了一种粒子数守恒的方法，用于基于测量的拓扑量子计算，并研究了量子相位涨落的影响。我们证明了辫子变换确实是拓扑保护的电荷保护马约拉纳为基础的量子计算计划。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Braiding rule of boundary Majorana-like zero mode
本文揭示了涡旋织构Kekulé调制石墨烯边界附近可调谐的类马约拉纳零模的编织规则，证明其受一维边界态Zak相保护，并提出了声学晶体实现方案，为拓扑态编织提供新自由度。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-free braiding and nontrivial fusion of Majorana bound states in high-temperature planar Josephson junctions
Indian Institute of Technology Roorkee（印度技术学院卢克瑙分校）
本研究提出耦合斯格明子晶体的平面约瑟夫森结方案，无需外磁场即可生成多对马约拉纳束缚态并实现其非平凡融合与编织操作，经数值验证可行，且d波超导引线可支持更高温下的操作，为拓扑量子计算提供新平台。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Braiding Induced by Finite-Size Effect in One-Dimensional Topological Superconductors
本研究针对一维拓扑超导体中MZM和MKP的输运性质，建立其编织的有效模型，利用有限尺寸效应等实现MKP编织模型并构建状态控制，为验证二者非阿贝尔统计性质及拓扑量子计算提供可行方案。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Platform for Braiding Majorana Modes with Magnetic Skyrmions
经过十年的理论和实验研究，由于平台的特殊性，证明Majorana模式的编织仍然是凝聚态物理中未解决的问题。在这项工作中，我们提出了拓扑超导-磁性多层异质结构与片上微波腔读出作为一种新的平台初始化，编织和读出马约拉纳模式。来自磁层中skyrmion的杂散场可以在拓扑超导层中形成涡旋。这样的涡旋是已知的主机马约拉纳束缚态在其核心。通过分析计算伦敦和Thiele形式主义，并通过微磁模拟，我们表明，我们的成核和编织计划可以有效地实现与现有的各种选择的磁性和超导层。此外，我们表明，耦合的马约拉纳束缚态的谐振器的电场导致实验上可观察到的宇称依赖的色散位移的谐振器频率。我们的工作为在不久的将来实现马约拉纳编织铺平了道路。
2022-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Negative Hybridization: a Potential Cure for Braiding with Imperfect Majorana Modes
School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）
本文提出通过负杂化减少不完美Majorana零模的门误差，使其低于容错阈值，从而恢复量子信息处理功能。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Three-Majorana Cotunneling Interferometer for Non-Abelian Braiding and Topological Quantum Gate Implementation
本文提出一种基于三马约拉纳零模共隧穿干涉的编织方案，通过可调耦合和半量子磁通消除动态相位，实现克利福德门及非克利福德门，为通用拓扑量子计算提供最小平台。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall
Majorana braiding with thermal noise
我们调查的自校正性能的网络的马约拉纳线，在一个三结的形式，在接触的奇偶性保持热环境。与马约拉纳束缚态（MBSs）不动的情况相反，在三结点内编织MBSs引入了我们识别的危险错误过程。这样的错误会阻止内存的寿命随着系统的大小而增加。我们证实了我们的预测与蒙特卡罗模拟。我们的发现限制了这种特定量子计算架构的自校正程度。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal Control of Majorana Zero Modes
Majorana零模的编织为量子信息处理提供了一个很有前途的平台，它是拓扑保护的。然而，严格地说，该方案依赖于无限编织时间，因为它利用绝热极限。在这里，我们将展示如何通过找到一个最佳的协议，马约拉纳运动，以尽量减少非绝热误差有限编织时间。有趣的是，这些协议的特点是马约拉纳运动在最大和最小速度之间的急剧转变。我们发现，这些所谓的bang-bang协议可以最小化系统的非绝热跃迁的数量级相比，天真的协议。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Braiding higher-order Majorana corner states through their spin degree of freedom
本文研究一类由二维拓扑绝缘体、s波超导和面内磁场构成的高阶拓扑超导体，发现其马约拉纳角模具有亚铁磁自旋织构，可实现自旋选择性Andreev反射和栅极可调$4π$周期$ϕ_0$ Josephson电流，并据此提出全电子控制的马约拉纳编织方案。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exchangeless braiding of Majorana zero modes in weakly coupled Kitaev chains
本文使用严格许多体框架研究弱耦合Kitaev链网络中马约拉纳零模的无交换编织，通过超导相位旋转实现编织，并验证了其非阿贝尔相位和任意子性质的鲁棒性。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall
Coulomb-assisted braiding of Majorana fermions in a Josephson junction array
我们展示了如何交换（编织）马约拉纳费米子在网络中的超导纳米线库仑相互作用的控制，而不是隧道。虽然马约拉纳费米子是电荷中性的准粒子（相当于它们自己的反粒子），但它们通过超导基态的奇偶电子数依赖性具有有效的长程相互作用。通过分裂约瑟夫森结的通量通过约瑟夫森能量和充电能量的比率以指数灵敏度控制这种相互作用。通过切换约瑟夫森结阵列的相邻段中的相互作用的开和关，可以实现非阿贝尔编织统计，而不需要通过栅电极控制隧道耦合。这解决了当超导体屏蔽栅极电压时如何在拓扑量子位上操作的问题。
2011-11-25 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian statistics of Majorana zero modes in the presence of an Andreev bound state
编织Majorana零模是实现拓扑量子计算的关键步骤。我们表明，这种编织可以很好地执行在平行超导体纳米线结构。考虑到在目前的结构中，低能Andreev束缚态（ABS）通常与MZM混合，我们进一步研究了ABS存在时MZM的编织特性。我们的数值模拟表明，ABS可以被看作是一对弱耦合的MZM。MZM的动态杂化加上MZM的非阿贝尔编织将诱导单个量子比特在布洛赫球上的任意旋转。值得注意的是，这种旋转是可操纵的，因为旋转参数可以单独调制。因此，可以消除动态演化和非阿贝尔编织统计，独立于编织时间，检索。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall
Feasibility of measurement-based braiding in the quasi-Majorana regime of semiconductor-superconductor heterostructures
本文研究了半导体-超导体异质结构准Majorana区中基于测量的编织的可行性，确定了允许该操作的扰动阈值，发现测量过程本身引入的误差使其难以实现可靠的量子计算。
2020-04-27 cond-mat.mes-hall
Majoranas with and without a 'character': hybridization, braiding and Majorana number
在本文中，我们证明了在什么条件下，一个伪自旋自由度或字符可以归因于马约拉纳束缚态（MBS），可以创建在一端的一维非相互作用系统，对应于D，DIII和BDI在通常的分类方案。我们已经发现，这样的字符是直接相关的类的拓扑超导体和它的描述由$\mathbb{Z}$，而不是$\mathbb{Z}_2$，不变量对应于BDI类。我们还发现，DIII的情况下，镜像对称，支持多个MBS，实际上是等价的BDI类与额外的时间反演对称。在所有的情况下，一个字符可以给马约拉纳国家，我们展示了如何构建适当的运营商明确在各种例子。我们还研究了后果的马约拉纳字符考虑可能的杂交MBS带来接近，发现两个MBS具有相同的字符不杂交。最后，我们表明，有这个字符或没有对MBS的编织性能的后果。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall
Tunable Magnetic Textures: From Majorana Bound States to Braiding
广泛用于存储信息的磁系统的通用控制也可以使得能够操纵马约拉纳边界状态（MBS）并实现容错量子信息处理。所提出的平台依赖于放置在磁性隧道结（MTJ）阵列旁边的二维电子气中的邻近诱导超导性。MTJ阵列中的磁化配置的变化产生可调谐的磁纹理，从而消除了MBS的几个典型要求：强自旋-轨道耦合、施加的磁场和一维结构的限制，这使得通过编织证明非阿贝尔统计变得复杂。最近的进展，在制造二维外延超导体/半导体异质结构和设计可调的磁性纹理支持这种新的平台的MBS的可行性。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall
Braiding Majorana zero modes using quantum dots
我们讨论了耦合到几个单独可调量子点的Kitaev线网络，作为最近关于耦合到承载Majorana零模式的纳米线的量子点的实验的扩展[Deng et al. Science 354 1557（2016）and Deng et al. arXiv：1712.03536（2017）]。该装置具有精确零能量的局部马约拉纳模式，我们表明它们可以通过单独作用于量子点来操纵。通过将三根线排列成三结，可以得到编织过程，并且量子点的电荷读出可以用来揭示Majorana零模的非阿贝尔统计。该设置可以扩大规模，以满足拓扑量子计算的更高级目的。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian braiding of Majorana-like edge states and topological quantum computations in electric circuits
服从非阿贝尔辫子群的马约拉纳费米子被认为是未来拓扑量子计算的基本成分。在这项工作中，我们建议模拟Majorana费米子的Kitaev模型在电路的基础上观察到，电路拉普拉斯可以相同的哈密顿量。沿链的一组交流电压起着波函数的作用。我们生成一个任意数量的拓扑片段Kitaev链。一对拓扑边状态出现在拓扑线段的边处。它的波函数可以通过阻抗测量中峰的位置和相位来观察。它是可能的编织任何一对相邻的边缘状态的援助的T-结的几何形状。通过计算它们的本征函数所获得的Berry相位，证明了编织产生了单量子比特和双量子比特的幺正操作。在此基础上我们构造了Clifford量子门。我们还提出了一种算子形式，把拓扑边态看作是拓扑孤立子缠绕在平凡段和拓扑段之间。我们的分析表明，电路方法可以模拟拓扑量子计算的马约拉纳费米子方法。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron-Tunneling-Assisted Non-Abelian Braiding of Rotating Majorana Bound States
费米子宇称的涨落对非阿贝尔任意子统计的证明是有害的。在这里，我们展示了一个引人注目的例外，在这种波动被积极使用。提出了一种从隧道尖端到四个Majorana束缚态旋转的Corbino结构约瑟夫森结的相干电子输运理论。当多量子点旋转时，电子隧穿从尖端发生到其中一个多量子点，从而改变了多量子点的费米子宇称。隧道事件与旋转相结合，使我们能够确定一种新的编织运营商，不与编织周期在没有隧道的情况下，揭示了非阿贝尔性质的MBS交换。时间平均的隧穿电流表现出共振作为一个函数的尖端电压的周期，这是一个直接的后果之间的非换向编织操作的干扰。我们的工作开辟了一种可能性，利用宇称非守恒过程来控制非阿贝尔状态。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall
Experimental Milestones Towards Majorana Braiding with Acoustic Metamaterials
本研究利用无源多层声学谐振器首次实验实现含复序参量和格点变化化学势的通用Kitaev链，验证了类马约拉纳边缘模式的特性与稳定性，为拓扑编织和非阿贝尔物理研究奠定实验基础。
2025-10-30 cond-mat.mes-hall
Proposal for Manipulation of Majorana Fermions in Nano-Patterned Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们研究了一个异质结构系统，自旋轨道耦合半导体夹在一个s波超导体和铁磁绝缘体，它支持Majorana费米子（MFs）的超导涡核。我们提出了一个传输和编织的MF，这只需要在一个系统中的纳米图案的点状栅极电压的应用程序的计划。通过数值求解含时的Bogoliubov-de Gennes方程，我们监测了MF波函数的时间演化，并证明了具有非阿贝尔统计的MF的编织可以在几纳秒内通过绝热开关实现。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Braiding-based quantum control of a Majorana qubit built from quantum dots
针对量子点 Majorana 量子比特，提出融合非受保护控制、编织受保护控制与读出的数值方案，并在 Kitaev 链中验证其抑制电荷噪声和非绝热误差、形成保真度平台。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic creation and braiding of chiral edge vortices
超导体中的马约拉纳零模是位于涡旋核心或束缚在纳米线末端的中隙态。它们是具有非阿贝尔辫子统计的任意子，但当它们不动时，人们不能通过在实空间中交换它们来证明这一点，因此需要间接的方法。作为一个实空间的替代方案，我们建议使用的手征运动沿边界的超导体编织一个移动的涡旋在边缘通道与一个不动的涡旋在散装。测量方案是完全电气和确定性的：边缘涡流（$π$ -相域壁）的需求，由电压脉冲在约瑟夫森结和编织与马约拉纳零模式的散装检测时，他们的融合在第二个约瑟夫森结产生的电荷。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Design of a Majorana trijunction
本研究在二维电子气中设计并模拟了Majorana三结器件，通过优化多维电压空间寻找工作区间，在不闭合拓扑能隙的条件下模拟编织实验，并评估了不同形状与disorder强度下编织的可行性。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall
Braiding by Majorana Tracking and Long-Range CNOT Gates with Color Codes
色码量子计算将基于马约拉纳的硬件与拓扑纠错无缝结合。具体来说，由于Clifford门在二维色码中是横向的，因此它们使得能够在代码级使用Majoranas的非阿贝尔统计进行门操作。在这里，我们讨论的实施颜色代码阵列的马约拉纳纳米线，避免分支网络，如T-结，从而简化其实现。我们表明，在这样的实现中，nonabelian统计可以被利用，而无需执行物理编织操作。物理编织操作被Majorana跟踪所取代，这是一种完全基于软件的协议，它适当地更新了颜色代码稳定器测量中涉及的Majorana。这种方法最大限度地减少了单量子位Clifford门所需的硬件操作。对于Clifford完备性，我们将颜色代码与表面码相结合，并使用颜色到表面代码的晶格手术用于长距离多目标CNOT门，其时间开销仅随控制和目标量子位的物理距离而几何地增长。通过添加魔态蒸馏，我们的架构描述了一个容错的通用量子计算机系统，如tetron，hexons或Majorana盒量子位的网络，但也可以应用于非拓扑量子位平台。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of decoherence on diabatic errors in Majorana braiding
两个非Abel Majorana模的编织对于实现拓扑量子计算具有重要意义。这可以通过调谐要交换的两个马约拉纳模式与两个辅助马约拉纳模式之间的耦合来实现。然而，这种耦合也使编织物受到环境诱导的退相干。在这里，我们研究了退相干对编织过程中的非绝热误差的影响，一组含时的有限光滑哈密顿量。为此，我们利用主方程计算了三种退相干过程的非绝热激发布居。(1)仅纯去杂：当编织持续时间$T$超过某个值时，激发布居的比例从$T^{-2k-2}$变为$T^{-1}$（$k$是在初始和最终时刻消失的哈密尔顿算子的时间导数的数目）。(2)仅放松：对于$k=0$，缩放从$T^{-2k-2}$转换为$T^{-2}$，对于$k>0$，缩放转换为$T^{-a}$（$a>3$）。(3)纯退相和弛豫：原始标度首先切换到$T^{-1}$，然后在绝热极限下演化到$T^{-2}$。有趣的是，即使当纯失相速率的期望值远小于松弛速率的期望值时，第三种缩放变化风格也成立，这归因于编织的转折点处的松弛消失。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics simulation of braiding two Majorana-zero-modes via a quantum dot
本文通过实时模拟研究一维装置中经量子点编织马约拉纳零模的动力学，揭示了获取π/4几何相位时的强非绝热效应，并提出一种更可行的方案以抑制非绝热跃迁并实现完全交换。
2023-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Braiding Majorana corner modes in a second-order topological superconductor
我们提出了一个设备的概念的基础上的一个正方形的样品的二维二阶拓扑螺旋超导体主机两个零维马约拉纳准粒子的角落。这两个零能模依赖于粒子-空穴对称性（PHS），它们的空间位置可以通过旋转面内磁场和调节邻近诱导的自旋-单重态配对来移动。我们考虑一个绝热循环上进行的退化基态流形，并表明，它实现了编织的两种模式，使它们积累一个非平凡的统计相位$π$在一个周期内。除了PHS确保算子代数，分数统计证实了马约拉纳性质的零能量激发。一个可能的实验实现这样的设备，这可能是实现非阿贝尔编织的一个步骤的示意图设计。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall
Braids and phase gates through high-frequency virtual tunneling of Majorana Zero Modes
编织非阿贝尔马约拉纳任意子是将它们用于量子计算的第一步。我们提出了一个协议编织马约拉纳零模式形成在具有强自旋轨道耦合和邻近诱导超导纳米线的边缘。我们的协议使用高频虚拟隧道之间的纳米线的两端在一个三结，这导致了一个有效的低频粗粒度的动态系统，以执行编织。编织操作不受驱动器中的振幅噪声的影响，并且仅取决于驱动器之间的相对相位，该相对相位可以通过通常的锁相技术来控制。我们还展示了如何相位门，这是必要的通用量子计算，可以实现与我们的协议。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Topologically protected heat pumping from braiding Majorana zero modes
马约拉纳零模是出现在超导体拓扑相边缘的非阿贝尔准粒子。它们存在的证据已经在工程超导纳米结构的传输测量中报道。在这份手稿中，我们确定了一个拓扑保护的动力学操纵的马约拉纳零模式通过连续运输测量过程中的操作签名。具体来说，我们表明，在一个两终端的几何形状，在低温和电压偏置的终端泵送的热量的特点是由一个普遍的价值。我们表明，这一功能是固有的存在马约拉纳零模式，并讨论其对温度，电压偏置和详细的耦合接触的鲁棒性。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
