Detecting Majorana modes by readout of poisoning-induced parity flips
读出马约拉纳束缚态的宇称自由度是证明其非交换性质的关键。在这里，我们提出了一个低能量模型描述本地化的边缘状态在双臂设备。我们研究了将超导体束缚态耦合到量子点上的宇称-电荷转换，量子点的电荷由传感器读出。系统的动力学，包括读出设备，在充分使用量子跳跃的方法进行分析。我们将展示如何产生的信号和噪声比区分本地马约拉纳和Andreev绑定状态。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Majoranas in 1D wires by charge sensing
如果诸如线长$L$、化学势$μ$或磁场$B$的参数在拓扑超导体相内变化，则与块体超导体近接耦合的半导体细线的基态的电子数奇偶性可以在量子化值$\pm 1$之间交替。奇偶跳变（其可以被解释为由线的相对端处的马约拉纳模式对形成的费米子状态的占据的变化）伴随着纳米线的电荷中的跳变$δN$，其值随线长度呈指数下降。我们从理论上研究了$δN$对系统参数的依赖关系，并比较了纳米线与体超导体邻近耦合或非邻近耦合时，在$μ$ - $B$平面上奇偶跳变的位置。我们表明，尽管事实上，马约拉纳模式的波函数是本地化的两端附近的线，电荷密度跳跃的空间分布，基本上是均匀的沿线的长度，是成比例的两个马约拉纳波函数的产品。我们解释如何电荷测量，说由外部单电子晶体管，可以揭示这些影响。虽然现有的实验方法需要直接接触导线进行隧道测量，但电荷感测避免了这个问题，并提供了正交测量来确认最近的实验发展。%此外，通过比较态密度的测量，显示马约拉纳功能在电线端部的均匀分布的电荷测量，可以排除其他解释早期的结果。我们揭示了这些线超导体混合系统的一个新的参数制度，并提出了一个相关的实验来测量自旋密度。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall
Detecting non-Abelian statistics of Majorana fermions in quantum nanowire networks
我们提出了一个半导体量子纳米线结构的方案，以证明马约拉纳费米子的非阿贝尔统计的编织群。马约拉纳费米子位于半导体导线的端点，而半导体导线则沉积在\emph{s}波超导体上。马约拉纳费米子的非阿贝尔性质表现在辫子群元素构造的两个运算的不同应用阶的输出是不同的。特别是，这种差异可以明确地印在超导通量量子比特的量子态上。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting a Majorana-Fermion Zero Mode Using a Quantum Dot
我们提出了一个实验装置，用于检测由无自旋量子点耦合到p波超导纳米线的末端组成的马约拉纳零模。导线末端的马约拉纳束缚态强烈地影响了通过量子点的电导：驱动导线通过拓扑相变会导致电导急剧跳跃1/2。在拓扑阶段，点电导的零温度峰值（即当点处于谐振状态并对称耦合到引线时）为e^2/2 h。相反，如果导线处于平凡相，则电导峰值为e^2/h，或者如果导线末端出现规则的费米子零模，则电导为0。该系统还可以用于将Flensberg的量子位系统[PRL 106，090503（2011）]调谐到所需的简并点。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Distinguishing Majorana Zero Modes from Impurity States through Time-Resolved Transport
利用含时Landauer-B{ü}ttiker理论研究了超导纳米线中的时间分辨电荷输运。我们发现，稳态马约拉纳零偏置电导峰出现瞬态伴随着特征振荡偏置电压淬火后。这些振荡是不存在的一个平凡的杂质状态，否则显示出一个非常相似的稳态信号的马约拉纳零模式。此外，我们发现，Andreev束缚态或准马约拉纳态在拓扑平凡的体相可以引起一个零偏置电导峰，也保留了马约拉纳零模式的瞬态特性。我们的结果表明：（1）时间分辨输运可以作为区分Majorana零模和界面杂质态的探针;（2）准Majorana态模拟了拓扑Majorana零模的瞬态特征，表明准Majorana态也可以作为具有非阿贝尔辫子统计的任意子用于拓扑量子计算.
2019-04-23 cond-mat.mes-hall
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
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
Detecting the universal fractional entropy of Majorana zero modes
一对马约拉纳零模（MZM）构成一个非定域量子比特，其熵为$\log 2$。在将组分MZM之一强耦合到具有连续态密度的储层时，预期在中间温度平台上观察到$\frac{1}{2}\log 2$的普遍熵变。我们适应熵测量方案，这是最近的一项实验的基础[哈特曼等。例如，Nat. Phys. 14，1083（2018）]到托管MZM的邻近拓扑系统的情况，并提出了一种测量这种$\frac{1}{2}\log 2$熵变的方法--拓扑状态的非局部性质的明确签名。这种方法提供了一个实验策略，以区分MZM从非拓扑状态。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
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
Creating and detecting poor man's Majorana bound states in interacting quantum dots
我们提出并从理论上研究了另一种方法来创建穷人的马约拉纳束缚态（MBS）在物理学评论B 86，134528（2012）。我们的建议是基于两个量子点（QD）与强电子-电子相互作用耦合通过一个中心QD与邻近诱导超导。在存在自旋-轨道耦合和磁场的情况下，所有三个QD的栅极控制允许将系统调谐到最佳点，其中一个MBS位于每个外部点上。我们量化这些MBS的质量，并显示它如何依赖于塞曼能量和相互作用强度。我们还展示了如何非本地传输光谱可以用来识别高MBS质量的甜蜜点。我们的研究结果提供了一条研究MBS物理学的路径，这种设置没有困扰其他平台的许多疑问和不确定性。
2022-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Stony Brook University（石溪大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
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
Spin Transfer of Quantum Information between Majorana Modes and a Resonator
我们发现，机械共振器和majorana束缚态之间的共振耦合和纠缠可以通过自旋电流在具有强自旋轨道相互作用的一维量子线中实现。由振动磁体和静止磁体引起的束缚态可以杂交，从而导致作用在谐振器上的自旋电流引起的$4π$ -周期性扭矩，其作为相对场角的函数。我们研究了利用磁共振力显微镜技术检测和操纵马约拉纳束缚态的可行性。
2013-06-10 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
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
Evidence of Majorana Zero Modes in Josephson Trijunctions
在容错拓扑量子计算中，零偏压电导峰作为Majorana零模的必要特征在许多固态系统中被观测到。在这里，我们提出的签名MZMs的相位敏感实验上的约瑟夫森三结上构建的三维拓扑绝缘体的表面上。我们观察到，在三结中心的minigap被保护，以关闭相空间中的扩展区域，原则上支持Fu和Kane在2008年提出的Majorana相图。我们的研究为进一步编织MZM和在可扩展的二维平台上探索TQC铺平了道路。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent zero-bias peak in a hybrid nanowire-quantum dot system: Distinguishing isolated Majorana fermions from Andreev bound states
由具有邻近诱导超导性的半导体纳米线和末端用作光谱仪的量子点组成的混合系统最近被用于量化所谓的马约拉纳非定域性程度[Deng等人，Phys.Rev.B，98，085125（2018）]。在这里，我们证明了自旋分辨的态密度的点负责零偏置电导峰强烈依赖于马约拉纳束缚态（MBS）和它们的相对耦合点之间的分离，并调查如何充电能量影响的光谱系统在不同的情况下的马约拉纳非局域性（拓扑质量）。我们的研究结果表明，自旋分辨光谱的局域态密度的点可以被用来作为一个强大的工具，用于区分不同的情况下出现的零偏压电导峰。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian holonomy of Majorana zero modes coupled to a chaotic quantum dot
本文研究量子点与拓扑超导体耦合体系中五个以上马约拉纳零模的基态简并，利用随机矩阵理论刻画混沌量子点中的非阿贝尔和乐演化，并提出可测量特征。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall
Fusion protocol for Majorana modes in coupled quantum dots
本文提出在四量子点人工Kitaev链中探测马约拉纳融合规则的协议，不依赖超导岛，并分析非绝热、退相干和校准误差的鲁棒性，提出量子电容宇称读出方案。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall
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
Landscape geometry of Majorana zero modes in inhomogeneous superconductors
Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
本文提出实空间景观方法，通过将零能方程转化为一阶动力学系统，以稳定轨迹识别马约拉纳零模，并给出非均匀性振幅与梯度的充分界限，为器件设计提供定量标准。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall
Detecting and leaking a Majorana bound state through proximity to a Kitaev ring
提出将 Kitaev 链邻近耦合至 Kitaev 环，通过环的对称性、谱函数、占据数和自发电流变化探测 Majorana 束缚态，并利用共振实现态泄漏。
2024-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-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
Machine learning detecting Majorana Zero Mode from Zero Bias Peak measurements
本文提出一种机器学习框架，利用零偏压峰数据区分马约拉纳零能模与拓扑平庸态产生的虚假信号，并通过XGBoost在含噪一维和二维数据上分别达到85%和94%的准确率，为评估MZMs提供了定量方法。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
