Spin polarization of Majorana zero modes and topological quantum phase transition in semiconductor Majorana nanowires
最近的一些工作讨论了凝聚态系统中Majorana零模的自旋极化问题。在这里，我们表明，自旋极化密度的马约拉纳零模式，计算作为一个平均值的自旋算子在其波函数，消失无处不在。因此，单个非简并马约拉纳零模式不耦合到所施加的磁场，除非通过与较高能量的激发态（如果存在）的杂交，这可能扰动其波函数。如果“自旋”的定义只考虑粒子的波函数的组成部分，已经在最近的一些工作，马约拉纳零模式没有一个非零的空间分布的这个数量，可测量的扫描隧道显微镜（STM）的实验。然而，如果这样的量是在自旋分辨隧穿实验（没有空间分辨率）测量，我们表明，它不能被用来作为一个独特的签名的拓扑非平凡超导相的马约拉纳零模式。作为一个副产品，我们表明，在空间非均匀系统中，偶然的零能量模式，这对于所有的实际目的表现为马约拉纳零模式（包括引起高度为2e^2/h的零偏置电导峰），可以出现与增加磁场，即使在没有拓扑量子相变（TQPT）。但只有在间隙闭合和相关的TQPT之后，模式才被定位在系统边缘附近，从而产生最大的拓扑保护。基于这些考虑，证明拓扑保护的Majorana对的非定域性质及其在系统经历TQPT后{ \em}的出现，成为当前在凝聚态系统中寻找Majorana束缚态实验的关键任务.
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the thermoelectric effect due to the Majorana zero modes coupled to one quantum-dot system
通过考虑马约拉纳零模横向耦合到量子点，我们评估了一个单点系统的热电效应。计算结果表明，当一个马约拉纳零模耦合到点上时，热电效应会发生变化，但热电效率不会明显提高。同时引入两个马约拉纳零模可以有效地增强热电效应。我们相信，在这项工作中的发现提供了一种替代的方法检测的Majorana结合态。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Zero-energy pinning from interactions in Majorana nanowires
拓扑超导体边界处的马约拉纳零模是电荷中性的，是电子和空穴的相等叠加。然而，这种理想的情况在物理实现中很难实现，例如接近实际长度的半导体纳米线。在这样的系统中，马约拉纳重叠是不可避免的，并导致其杂化成有限能量的带电Bogoliubov准粒子，不像真正的零模式，受电子相互作用。我们在这里证明，这些相互作用，特别是与束缚电荷在介电环境中，彻底改变了非相互作用的范例。值得注意的是，相互作用可以完全抑制马约拉纳杂化周围的奇偶交叉，在纳米线中的总电荷的变化。这种效应被称为零能量钉扎，使Majoranas稳定回到零能量和电荷，并导致电子不可压缩的参数区域，其中Majoranas对局部扰动保持不敏感，尽管它们重叠。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Decoherence of Majorana qubits caused by particle-hole conjugation asymmetry
研究了粒子-空穴不对称性对Majorana量子系统性质的影响。粒子-空穴非对称微扰使Majorana零模从零能移动。这种类型的不对称性可以作为Majorana量子比特中退相干的来源。我们发现，粒子-空穴非对称微扰引起了Majorana量子比特的相移和位翻转退相干过程。然而，这些源的退相干是可以忽略不计的空间分离的马约拉纳零模式的均匀系统。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Interplay of disorder and interaction in Majorana quantum wires
研究了具有局域马约拉纳零能态的一维拓扑超导体中无序和相互作用的相互作用。利用Abel玻色化和微扰重整化群（RG）方法，我们得到了RG流和相关参数的标度维数，并确定了低能理论的临界点.我们预测了从拓扑超导相到非拓扑局域相的量子相变，并得到了这两个相之间的相边界作为电子-电子相互作用和纳米线中的无序强度的函数。基于一个瞬子分析，其中包括无序的影响，我们还确定了一个大的制度的稳定性的马约拉纳携带拓扑相的参数空间中的模型。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Josephson current via an isolated Majorana zero mode
本文研究了$s$波与拓扑超导体结中的平衡直流约瑟夫森电流。从$s$波超导引线的库珀对可以通过结附近的未成对马约拉纳零模或通过上述间隙连续态转移到拓扑侧。我们发现，马约拉纳贡献的超电流可以打开时，在传统的铅的时间反演对称性被打破，例如，通过外部施加的磁场诱导塞曼分裂。此外，如果磁场有一个分量的方向上的有效自旋轨道场，将有一个马约拉纳诱导的异常超导电流在零相位差。这种行为可以作为马约拉纳零模式的签名特征，并且可以访问仅具有超导接触的设备。
2021-02-08 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
Dephasing enhanced strong Majorana zero modes in 2D and 3D higher-order topological superconductors
在拓扑阶段的1D Kitaev模型，与开放的边界条件，主机强马约拉纳零模式。这些是费米子奇偶奇算子，几乎与哈密顿算子交换，并且在边缘自由度的长相干时间中表现出来。我们获得高维对应的Majorana运营商明确计算其封闭形式的表达模型描述的2D和3D高阶超导体。由于存在这种强的Majorana零模，在这些模型中的角落Majorana运营商的无限温度自相关函数的相干时间发散的线性系统的大小。在存在某类轨道选择耗散动力学的情况下，角点Majorana算子的一半的相干时间被增强，而对应于剩余角点Majorana算子的时间相关性比酉情况衰减得更快。我们数值上证明了鲁棒性的相干时间存在的障碍。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall
Decoherence of Majorana zero modes mediated by gapless fermions
Sapienza Università di Roma（罗马大学）
研究了由无能隙费米子介导的马约拉纳零模退相干机制，推导了Lindblad主方程并验证了非马尔可夫动力学的非局部相关性。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Extended Majorana zero modes in a topological superconducting-normal T-junction
本文研究了由拓扑超导导线和正常金属区连接而成的三端约瑟夫森T结的亚带隙特性。这个系统自然主机零能量Andreev束缚态的自共轭马约拉纳性质，我们表明，他们是，在普通的马约拉纳零模式相反，在正常的金属区域的空间扩展。如果T-结尊重时间反演对称性，我们表明，零模式只分布在两个三个臂的结和调谐超导相允许转移的结臂之间的模式。我们进一步提供隧道电导计算表明，这些功能可以在实验中检测到。我们的研究结果建议一个实验平台，研究空间扩展的马约拉纳零模式的性质。
2017-02-02 cond-mat.mes-hall
Microwave detection of gliding Majorana zero modes in nanowires
该研究提出利用微波腔场探测纳米线中滑移马约拉纳零模，通过腔衰减率反映宇称与运动，实现非局域特征的无隧穿探测。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Absence of Aharonov-Bohm effect of chiral Majorana fermion edge states
超导混合系统中的马约拉纳费米子是电荷中性的零能态。为了检测这一独特的功能，我们提出了一种干涉仪的手性马约拉纳边缘通道，形成沿超导体和拓扑绝缘体之间的界面下的外部磁场。超导体是环形的，并且具有约瑟夫森结，其允许马约拉纳状态包围连续可调谐的磁通量。零偏压微分电子电导之间的马约拉纳状态和正常的铅被发现是独立的磁通在零温度下，体现了马约拉纳功能的电荷中性零能态。相比之下，石墨烯上的相同设置没有马约拉纳状态，并显示Aharonov-Bohm效应。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall
Zero and Nonzero Energy Majorana Modes in an Extended Kitaev Chain
University of Florida（佛罗里达大学）；King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿物大学）
本文研究了扩展基塔夫链中零和非零能量马约拉纳模的结构，揭示了其鲁棒性及检测优势。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall
Majoranas with a twist: Tunable Majorana zero modes in altermagnetic heterostructures
通过旋转导线调节拓扑相，异质结构中实现可调马约拉纳零模，无需现场调节即可切换拓扑态。
2025-11-24 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
Multi-particle content of Majorana zero-modes in the interacting p-wave wire
在p波超导体的拓扑相，零能量Majorana准粒子激发可以很好地定义在局域密度-密度相互作用的存在下。在这里，我们研究这种现象的角度来看，矩阵表示的换向器$\mathcal{H} =[H,\bullet]$，其目的是表征多粒子内容的多体马约拉纳模式。要做到这一点，我们表明，对于二次费米子系统，$\mathcal{H}$总是可以分解成子块，作为多粒子概括的BdG/马约拉纳形式，编码单粒子激发。在这幅图中，类似密度的相互作用将打破这种精确的激发数对称性，耦合不同的子块和提升简并，使得换向器$\mathcal{H}$的本征算符采取单个本征态跃迁$|n\rangle \langle m|$的形式。然而，马约拉纳模式是特殊的，因为零能量跃迁不会被本地相互作用破坏，并且可以将多体马约拉纳定义为$\mathcal{H}$的奇宇称零能量解，从而使其激发数最小化。这个想法形成了一个算法的基础上，该算法被用来计算的Majorana零模式的一维p波晶格模型的多粒子激发内容。我们发现，多粒子内容的马约拉纳零模式运营商是显着的，即使在适度的相互作用强度。这对基于马约拉纳的量子位在耦合到热浴时的稳定性具有重要影响。我们还将讨论这些发现如何不同于以前的工作，关于多体马约拉纳算子的结构，并指出，这应该会影响如何解释某些实验功能。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Quantized and unquantized zero-bias tunneling conductance peaks in Majorana nanowires: Conductance below and above $ 2e^2/h $
马约拉纳零模可以出现在一维拓扑超导体的导线端部，并在正常超导体结的隧穿谱中表现为量子化的零偏压电导峰。然而，在超导体-半导体混合纳米线中，由于拓扑平凡的机制，零偏压电导峰也可能出现，在许多方面模仿Majorana诱导的拓扑峰。本文系统地研究了拓扑Majorana束缚态、平凡准Majorana束缚态、光滑势变引起的低能Andreev束缚态以及无序诱导的亚带隙束缚态的零偏压电导峰特性。我们的重点是电导峰值（即，等于、大于或小于$2e^2/h$），以及相对于调谐参数（例如，磁场和隧穿栅极电压）对于由不同机制引起的零偏置峰值。我们发现，对于Majoranas和准Majoranas，零偏压峰值不超过$2e^2/h$，并且量子化电导平台一般作为参数的函数形成。相比之下，由于低能量Andreev束缚态或无序诱导的束缚态的电导峰，峰值可能超过$2e^2/h$，电导平台很少观察到，除非通过仔细的后选择和微调。我们的研究结果应该阐明的解释实验测量的隧道光谱的混合马约拉纳纳米线的正常超导结。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Non-locality of zero-bias anomalies in the topologically-trivial phase of Majorana wires
我们发现，拓扑平凡的零偏置峰（ZBP）出现在半导体马约拉纳线由于软约束表现出相关分裂振荡作为一个功能的应用塞曼场，类似的相关分裂的马约拉纳ZBP。此外，我们发现，强杂质的存在下，可以有效地切断线在两个和破坏的平凡和马约拉纳制度的相关分裂。我们确定了一个强大的非局部效应，只在拓扑平凡的制度，并证明了在马约拉纳线与两个正常的金属端接触的相对端的限制门电位上的ZBP的依赖性是一个强大的工具，用于区分拓扑平凡和非平凡的ZBP。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
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
Disentangling Majorana fermions from conventional zero energy states in semiconductor quantum wires
马约拉纳费米子（MFs）被预测为零能量束缚态出现在半导体超导体-超导体结构中。然而，在无序或光滑限制势的存在下，这些结构也可以具有非拓扑的近零能态。在这里，我们证明了MF和近零拓扑平凡状态在隧道电导测量中具有不同的特征签名，这允许清楚地区分它们。我们还表明，低能量的非拓扑状态可以强烈杂交与金属态的铅，这产生了光滑的背景，其特征在于软超导能隙测量隧道实验和产生额外的退相干机制的Majorana模式。我们的研究结果铺平了道路，在固态系统中的MF的结论性识别，并提供方向，最大限度地减少量子退相干马约拉纳线。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
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
Optimising the exchange of Majorana zero modes in a quantum nanowire network
本文利用深度学习与梯度下降优化p波超导纳米线网络中马约拉纳零模的有限时间交换协议，发现零模在结点前必须停止，并揭示无序理解可将量子门保真度提升一到两个数量级。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall
Majorana-like Coulomb spectroscopy in the absence of zero bias peaks
混合超导体-超导体器件有望实现具有马约拉纳零模的拓扑量子计算。然而，马约拉纳检测的多个索赔，无论是隧道或库仑阻塞（CB）光谱的基础上，仍然有争议。在这里，我们设计了一个实验协议，允许执行这两种类型的测量在同一个混合岛通过调整其充电能量通过可调结正常的引线。这种方法通过检查CB光谱和零偏置峰（ZBP）在non-blocked transport.Specifically之间的一致性，减少了Majorana检测的模糊性，我们观察到的结相关的，奇偶调制，单电子CB峰InAs/Al混合纳米线（NW）没有伴随的低偏置峰的隧道光谱。我们提供了一个理论解释的实验观测低能量，martially-confined岛状态，而不是重叠的马约拉纳模式。我们的研究结果突出了在同一设备上的组合测量的重要性，用于识别拓扑MZM。
2022-10-11 cond-mat.mes-hall
Role of inter-edge tunneling in localizing Majorana zero modes at the ends of quasi one-dimensional p+ip systems
Potter和Lee已经证明了在准一维（1-D）p+ip超导体的端部存在Majorana零模。我们使用共形场论（CFT）的方法表明，沿通道的长度的涡流激励的边缘间隧道是至关重要的本地化。我们发现，本地化的马约拉纳模式也发生在准1-D通道的5/2分数量子霍尔（FWHH）系统建模时，摩尔和阅读，作为p+ip配对状态的复合费米子。我们提出了一个隧道干涉测量实验来检测这些模式，这应该表现出π相移的振荡取决于本地化的马约拉纳零模式是否存在，这反过来又可以通过改变隧道强度来控制。
2013-08-07 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
Ubiquitous non-Majorana Zero-Bias Conductance Peaks in Nanowire Devices
本文针对纳米线/超导体混合器件中普遍出现的零偏压电导峰，利用自洽泊松-薛定谔多带模型证明其来源于平庸亚能隙态的叠加与相互作用，而非马约拉纳束缚态，从而为甄别真正的马约拉纳信号提供了关键依据。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Interaction Effects in Topological Superconducting Wires Supporting Majorana Fermions
在预测表现出拓扑超导性和马约拉纳费米子的广泛系统中，具有强自旋轨道耦合的一维线提供了最有前途的实验候选者之一。在这里，我们调查的命运拓扑超导相在这样的电线时，排斥相互作用。使用密度矩阵重整化群，玻色子化和Hartree-Fock技术的组合，我们证明了，虽然相互作用降低了体隙-与Gangadharaiah等人最近的结果一致-它们还极大地扩展了拓扑相位出现的参数范围。特别是，我们表明，与相互作用，这一阶段可以访问一个更广泛的化学势窗口，从而导致更大的免疫力对无序引起的化学势波动的线。我们还认为，在某些电线强相互作用可能会允许马约拉纳费米子产生，而不需要一个磁场。
2011-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate controlled Majorana Zero Modes on 2D heterostructures
半整数电导，签名的马约拉纳边缘模式，最近已被观察到的量子反常霍尔绝缘体/超导体异质结构。本文分析了薄膜拓扑超导体中Majorana零模简并基态的门控可调控制方案。选通薄膜磁性拓扑绝缘体的顶表面控制栅极下方区域中的拓扑相位。转换的电压取决于栅极宽度，较窄的栅极需要较大的电压。需要微米量级的相对长的栅极，以防止末端模式的混合，并允许在低栅极电压下产生MZM。向T形和I形栅极施加电压将马约拉纳定位在它们的末端。该方案为实现拓扑量子计算中的量子门提供了一种简便的方法。
2018-07-08 cond-mat.mes-hall
Dynamic Realization of Majorana Zero Modes in a Particle-Conserving Ladder
本文提出在粒子数守恒的光晶格梯子模型中，通过时间周期脉冲激活配对跃迁来动态实现马约拉纳零模，并用玻色化理论和矩阵乘积态数值验证了其稳定性。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exact Green's functions and Bosonization of a Luttinger liquid coupled to impedances
本文计算了有限尺寸Luttinger液体（LL）在零温和有限温下与阻抗相连的精确格林函数。本文证明了具有阻抗边界条件（IBC）的LL的玻色化是成立的。LL与开放的边界条件（诺依曼和狄利克雷的情况下）明确恢复为一个特殊的限制时，有无穷大的阻抗。此外，当阻抗等于Luttinger液体的特性阻抗时，则有限Luttinger液体被示出为有效地等效于无限Luttinger液体。
2007-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero modes, Bosonization and Topological Quantum Order: The Laughlin State in Second Quantization
我们引入了一个“二次量化”表示的对称函数环，以进一步发展一个纯粹的二次量化-或“晶格”-的方法来研究零模式的挫折自由Haldane伪势型哈密顿量，特别是稳定Laughlin基态。我们提出了三个应用程序，这种形式主义。我们开始演示如何系统地构建所有零模式的Laughlin型父哈密顿在一个框架，是免费的第一个量子化的多项式波函数，并表明它们是在一对一的对应关系与优势模式。这里的出发点是“格子形式”的赝势哈密顿量，剥离了朗道能级（动力学动量）的分析结构的所有信息。其次，作为一个副产品，我们接触玻色化方法，并获得玻色子和费米子Fock空间之间的等价性的另一种证明。最后，我们明确地推导出第二个量化版本的读取的非本地（字符串）序参量的劳克林状态，延长了早先的描述石头。局域准空穴算符和局域电子算符之间的交换关系被推广到各种几何。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Geometric Phases in Majorana Zero-Energy State
通常马约拉纳零能态的贝瑞相是零。在这篇文章中，我们提出了一个广义几何相位的马约拉纳零能态，这是非零的电子或空穴，分别。我们计算了铁磁体（FI）/拓扑绝缘体（TI）/超导体（SC）混合系统中的这些非零几何相位。非零几何相位在Majorana零能模的拓扑量子计算处理中具有潜在的应用价值。我们还用路径积分方法讨论了与Majorana零能态有关的非绝热几何相。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
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
Multi-locational Majorana Zero Modes
本研究发现波函数分裂于不同拓扑超导体端的多位置马约拉纳零能模，探讨其在三端约瑟夫森结中的特性及作为拓扑量子计算基本比特的潜力，并揭示其引发的长程非局域共振输运现象。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Exact master equation and decoherence dynamics of Majorana zero modes under the gate-induced charge fluctuation
本文导出了Kitaev模型中Majorana零模退相干动力学的精确主方程，Kitaev模型是一个一维$p\,$波无自旋拓扑超导链（TSC），它受到门控电荷涨落的扰动.将Feynman-Vernon影响泛函方法推广到含有对激发的费米子开放系统，导出了精确的主方程。我们得到了TSC中零能波哥留邦的精确主方程，然后将其转化为Majorana零模的主方程。在这个精确的主方程形式主义，我们可以详细描述的非马尔可夫退相干动力学的零能量bogolibons以及局部扰动下的马约拉纳零模式。我们发现，在零温度下，存在一个零能局域束缚态，它不是原来的零能bogoliubon或原来的Majorana零模，而是考虑电荷涨落后的Majorana零模局域束缚态.正是这种零能量局域束缚态保护了Majorana零模不受退相干的影响，这是一种长时间的非马尔可夫记忆效应。然而，在有限温度的环境中，当Majorana零模受到局域扰动时，零能局域束缚态不能形成，退相干是不可避免的。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of Majorana zero modes in unconventional superconductors
本文系统综述了非常规超导体中马约拉纳零模的基本理论，涵盖其自共轭性质、在p波超导体及超导-半导体杂化结构中的实现、与奇频自旋三重态配对的关系，以及隧穿谱和Josephson效应中的实验特征。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Irrational Non-Abelian Statistics for Non-Hermitian Generalization of Majorana Zero Modes
在凝聚态物理中，马约拉纳零模（或马约拉纳费米子）的非阿贝尔统计非常重要，非常奇特，而且完全可靠。寻找Majorana零模并验证相应的非阿贝尔统计量是凝聚态物理的一个重要前沿。在这封信中，我们推广的马约拉纳零模式的非厄米特（NH）拓扑系统，显示普遍的，但完全不同的性质，从厄米特同行。基于NH-Majorana零模，定义了正交非定域Majorana量子比特。特别地，由于粒子-空穴对称性破缺，NH Majorana零模具有无理的非阿贝尔统计，具有从π/8到3 pi/8的连续可调谐的编织Berry相位。这与通常的非阿贝尔统计中的固定辫子Berry相位π/4有很大的不同，成为“无理拓扑现象”的一个例子。以一维NHKitaev模型为例，数值验证了两个NHMajorana零模的无理非阿贝尔统计。数值结果与理论预测完全一致。通过编织这两个零模，可以达到π/8门，从而使普适拓扑量子计算成为可能。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasiparticle poisoning rate in a superconducting transmon qubit involving Majorana zero modes
由于Majorana零模在容错拓扑量子计算中的应用前景，它一直受到人们的广泛关注。近年来，人们提出了一些利用超导量子比特探测和操纵马约拉纳零模的方案。然而，操纵和读取马约拉纳零模必须保持在准粒子中毒的时间窗口。在这项工作中，我们研究了分裂transmon量子比特中的准粒子中毒问题，该量子比特包含含有Majorana零模的混合约瑟夫森结。我们证明了Majorana耦合将导致宇称混合和4π Josephson效应。此外，我们还得到了依赖于量子位参数的宇称切换率的表达式，并证明了通过量子位设计降低E_J/E_C可以大大抑制准粒子中毒。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distinguishing between Topological and Quasi Majorana Zero Modes with a Dissipative Resonant Level
区分拓扑马约拉纳零模式和准马约拉纳模式-平凡的低能量Andreev束缚态-是实现拓扑混合纳米线器件的重要一步。我们建议，这种区别可以通过连接一个混合纳米线的耗散谐振水平实现的量子点弱耦合到高电阻引线。我们表明，定性的谐振水平零偏置电导峰的宽度的温度标度提供了一个独特的真正的马约拉纳零模式的签名。由一个真正的马约拉纳零模式诱导的简并进一步示出，以稳定此电导峰对粒子-空穴不对称性。
2020-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The fate and heir of Majorana zero modes in a quantum wire array
在自旋轨道耦合的超导量子线中，Majorana零模的实验特征被报道为隧道谱中的零偏置峰。我们研究这些零模式是否可以持续在一个阵列的耦合线，如果没有，他们的残余可能是什么。该散装表现出拓扑不同的间隙相和一个干预的无间隙相。尽管体对结构是拓扑的，但Majorana零模和超流相之间的相互作用导致自发的时间反演对称性破缺。因此，边缘超电流环出现，边缘马约拉纳费米子一般都有缺口，除非链的数量是奇数，在这种情况下，一个马约拉纳费米子幸存下来。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana modes and transport across junctions of superconductors and normal metals
本文研究了具有$p$波超导体（SC）和正常金属引线的一维系统中的Majorana模和输运。对于具有位于两个引线之间的SC的系统，已知在SC与每个引线之间的接合处存在马约拉纳模式。如果$p$ -波配对$Δ$改变符号，或者如果在SC内的某个点存在强杂质，则在该点附近出现两个额外的马约拉纳模式。我们研究了所有这些模式的子间隙电导之间的引线和SC的效果。我们推导出一个解析表达式作为$Δ$和SC的长度$L$的函数的Majorana模式的能量转移的结由于它们之间的杂交;的位移振荡和衰减指数为$L$增加。能量移动与电导中峰值的位置完全匹配。使用玻色化和重整化群方法，我们研究了$Δ$上的电子之间的相互作用和SC内部的杂质或SC和引线之间的势垒的强度的影响，这反过来又影响Majorana模式和电导。最后，我们提出了一种新的实验实现这些系统，特别是一个系统，其中$Δ$改变符号在一个点内的SC。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological stability of Majorana zero-modes in superconductor-topological insulator systems
本文导出了二维和三维超导体-拓扑绝缘体系统中零能Majorana费米子模的指数定理，该定理适用于具有手征对称性和粒子-空穴对称性的模型.对于更一般的模型没有手征对称性，我们建议马约拉纳零模式分类的Z $_2$。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall hep-th
Hybrid light-matter networks of Majorana zero modes
拓扑激发，如马约拉纳零模，是编码量子信息的一种有前途的途径。马约拉纳量子比特的拓扑保护门，基于它们的编织，将需要某种形式的网络。在这里，我们建议建立这样一个网络纠缠马约拉纳物质与光在微波腔QED设置。我们的计划利用了光诱导的相互作用，这是普遍的所有马约拉纳纳米级电路平台。这种效应源于物理马约拉纳模式的一维链中的光-物质耦合的参数驱动。我们的设置能够实现马约拉纳量子计算平台所需的所有基本操作，例如融合，编织，关键的T门，读出，以及重要的是，物理马约拉纳模式的稳定或校正。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana Zero Modes and Topological Quantum Computation
我们提供了一个当前的观点在固态系统中的马约拉纳零模式的快速发展领域。我们强调的理论预测，实验实现，和潜在的使用马约拉纳零模式在未来的信息处理设备，通过编织为基础的拓扑量子计算。分离良好的马约拉纳零模应该表现出适合拓扑量子计算的么正门运算的非阿贝尔编织统计。最近的实验工作，早期的理论预测，已经显示出特定的签名与存在的马约拉纳模式本地化的半导体纳米线在超导邻近效应的存在下，在端部一致。我们讨论了实验结果和理论分析，并提供了一个角度的观察表明在固态系统中存在的任何Majorana零模式的程度。我们还在此背景下讨论了分数量子霍尔系统（5/2态）。我们描述了建议的方案进行编织与马约拉纳零模式以及必要的步骤，实现拓扑量子计算。
2015-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-bias peaks in spin-orbit coupled superconducting wires with and without Majorana end-states
马约拉纳束缚态最简单的实验探测方法之一是零偏压隧穿电导的量子化值（2e^2/h）。当温度略大于马约拉纳峰的固有宽度时，电导不再量子化，但零偏置峰可以保留。这种非量子化的零偏置峰最近已被报道的半导体纳米线与邻近诱导超导。在本文中，我们分析的零偏置峰的存在下的Majorana端态的关系，通过模拟的隧道电导多带线与现实量的障碍。我们表明，该系统一般表现出（非量子化）零偏置峰，即使当导线是拓扑平凡的，不具有马约拉纳端态。我们最近的实验进行比较，并讨论了必要的要求，确认存在的马约拉纳状态。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identifying trivial and Majorana zero-energy modes using the Majorana polarization
本文利用Majorana极化作为实空间拓扑指标，在超导-半导体混合系统中区分平庸零能模与Majorana零能模，并验证其在正常-超导结和Josephson结中的有效性。
2024-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Zero Mode Induced by a Screw Dislocation on the Surface of an Iron-based Superconductor
本文提出铁基超导体表面螺旋位错诱导马约拉纳零模的模型，通过改变边界条件实现零模，并经数值模拟验证。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Experimental review on Majorana zero-modes in hybrid nanowires
本综述聚焦混合纳米线中马约拉纳零模的实验进展，从自下而上视角介绍其形成，综述零能态特征信号，并展望未来实验方向。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall physics.app-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
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
Giant shot noise from Majorana zero modes in topological trijunctions
在传输测量中明确的马约拉纳束缚态的实验识别仍然带来了实验挑战。我们在这里表明，在三个拓扑超导体线的交界处形成的零能量马约拉纳状态是直接负责巨大的散粒噪声幅度，特别是在低电压和小接触透明度。唯一的固有噪声限制来自于由于多个Andreev反射过程而引起的电流诱导的失相速率。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
