It is suggested that networks of Majorana-Cooper pair boxes connected by metallic nanowires can simulate various exotic states of matter. In this simulations Majorana-Cooper boxes play the role of effective spins S=1/2 and the metallic connections generate the Kondo screening and the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction. Depending on what prevails - whether it is the Kondo effect or the RKKY exchange, one will have either an effective spin model or a Kondo lattice. The list of exotic stets includes the famous hexagonal Kitaev model, a generalization of this model for a Kondo lattice and various spin models with three-spin interactions. A special emphasize is made on the discussion of the Kondo lattice scaenario.
Quantum phases of a one-dimensional Majorana-Bose-Hubbard model
在超导序参量没有涨落的情况下，发生在一维p波无自旋超导体边缘的马约拉纳零模（Majorana zero modes，MZM）是发生在一维拓扑相边缘的拓扑保护零能模的典型例子。在这项工作中，我们用密度矩阵重整化群（DMRG）技术数值研究了在相位涨落存在下拓扑相位的命运。为此，我们考虑在零温度下介观超导岛上的MZM-s的一维阵列。铜对和MZM辅助的单电子隧穿，以及介观岛的有限充电能量，产生了丰富的相图。我们表明，该系统可以在莫特绝缘相，一个Luttinger液体（LL）相的库珀对或第二个无隙相。与库珀对的LL相反，这第二阶段的特征在于非局部弦关联函数，其由于无隙电荷- $e$激发而代数地衰减。这三个相通过Kosterlitz-lessor或Ising型相变彼此分离。利用Jordan-Wigner变换，我们将系统映射到具有两种跳跃的广义Bose-哈伯德模型，并利用DMRG分析了不同的相位和相变。
Niels Bohr Institute, Copenhagen University（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；University of Trento（特伦托大学）；National Sun Yat-sen University（国立中山大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
Purdue University（普渡大学）；Boston University（波士顿大学）；AppliedTQC（应用量子计算公司）；Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院）；School of Materials Engineering, Purdue University（普渡大学材料工程学院）；Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学量子科学与工程研究所）；Microsoft Quantum（微软量子）；Episteme；Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子设备中心）；Materials Science and Engineering, and Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学材料科学与工程系及物理系）
Gapless topological Fulde-Ferrell superfluidity induced by in-plane Zeeman field
拓扑超流体是最近发现的量子物质，它拥有拓扑保护的无隙边缘态，称为马约拉纳费米子-奇异的量子粒子，充当自己的反粒子，服从非阿贝尔统计。它们的实现被认为是容错量子计算等未来技术的核心。到目前为止，建立拓扑超流体和Majorana费米子的最有效方案是基于Sau-Lutchyn-Tewari-Das Sarma模型，在} \textbf{\textit{x-y}} \textbf{ plane and a large out-of-plane (perpendicular) Zeeman field along the } \textbf{\textit{z}} \textbf {-方向上具有Rashba型自旋轨道耦合。在这里，我们提出了一个替代的设置，其中的拓扑超流相驱动的应用面内塞曼场。该方案提供了许多新的特征，特别是有限质心动量下的库珀配对（即，Fulde-Ferrell配对）和大量无间隙激发。由此，出现了一种新的具有非均匀配对序参量的无隙拓扑量子物质。它的特点是在边界处的单向马约拉纳表面态，在同一方向传播，并连接两个外尔节点的散装。我们证明了这种奇异的拓扑物质和相关的马约拉纳费米子自旋轨道耦合原子费米气体的出现，并确定其参数空间。我们的计划在半导体/超导体异质结的实施进行了简要讨论。
