Universal spin-triplet superconducting correlations of Majorana fermions
我们建立了拓扑超导体边界上的Majorana费米子只具有自旋-三重态超导关联，而与体超导能隙是自旋单重态还是三重态无关.这对于边界上有奇数对马约拉纳费米子的时间反演破缺拓扑超导体是普遍的。因此，由马约拉纳费米子引起的共振Andreev反射只发生在自旋三重态通道中，并且总是将自旋三重态库珀对注入到引线中。这种自旋三重态凝聚导致自旋轨道耦合（SOC）控制的振荡临界电流，而在TSC/SOC-半导体/TSC约瑟夫森结中没有$0$ - $π$跃迁。这种独特的电流-相位关系的观测可以作为马约拉纳费米子的决定性信号。我们的研究显示了一种基于自旋三重态超导关联操纵马约拉纳费米子的技术。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana modes and complex band structure of quantum wires
我们用复能带结构方法描述了半无限长金属丝的Majorana边态。在这种方法中，给定能量的边缘态被建立为倏逝波的叠加。结果表明，这种叠加并不总是满足所需的边界条件，从而限制了边缘模态的存在。我们讨论纯粹的1D和2D系统，集中在后一种情况下的Rashba混合项的效果。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic manipulations of Majorana fermions in a three-dimensional network of quantum wires
有人提出，局域化的零能量马约拉纳态可以实现在准一维半导体线的二维网络，接近耦合到一个大块超导体。金属丝应该具有强的自旋-轨道耦合和适当的对称性，并且它们的电子应该被强塞曼场部分极化。然后，如果费米能级在适当的范围内，则导线可以处于拓扑超导相，其中马约拉纳状态发生在导线端部和$Y$结处，其中可以连接三个拓扑超导体段。在这里，我们将这些想法推广到考虑三维网络。马约拉纳态的位置可以被操纵，它们的非阿贝尔性质可以通过使用外部门来选择性地耗尽网络的一部分，或者通过物理连接和重新划分导线段来实现。马约拉纳状态也可以通过重新定向的塞曼场的导线段，通过物理旋转的导线几乎任何轴，或通过在邻近耦合超导体的序参量的相位的演变。我们展示了如何跟踪绝热操作过程中的零能量希尔伯特空间的符号变化，通过分别监测每个马约拉纳状态的演变，而不是跟踪所有可能的编织对。这在三维网络的情况下具有概念上的优势，并且如果涉及大量的马约拉纳网站，即使在二维中也可能在计算上有用。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling spectra simulation of interacting Majorana wires
最近在InSb混合超导-半导体器件上的隧穿实验为自旋轨道量子线中受磁场和超导邻近效应影响的Majorana边缘模的稳定化提供了希望。将实验场景与微观描述联系起来会带来不同类型的挑战，例如解释相互作用对导线隧穿特性的影响。我们开发了一个密度矩阵重整化群（DMRG）分析的隧道光谱的相互作用的Majorana链，我们解释的Kitaev链模型。我们的DMRG方法使我们能够计算到零频率的谱函数，在那里我们分析了马约拉纳零偏置峰如何受到相互作用的影响。从研究的拓扑相变之间的拓扑和平凡的超导相在导线中，我们认为，散装间隙关闭一般影响的邻近峰和Majorana峰，这应该是可观察到的运输信号。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin and Majorana polarization in topological superconducting wires
我们研究了一个一维导线与强大的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC），它支持马约拉纳费米子时，受到塞曼磁场和接近的超导体。使用分析和数值计算技术，我们计算的电子自旋织构的马约拉纳端态。我们发现，这些国家的自旋极化依赖于Rashba和Dresselhaus SOC组件的相对大小。此外，我们还定义并计算了局部的“Majorana极化”和“Majorana密度”，并指出它们可以作为表征平凡系统和Majorana束缚模之间拓扑转变的序参量.我们发现，当地的“马约拉纳极化”相关的横向自旋极化，我们建议测试马约拉纳费米子在一维系统中的自旋极化态密度测量的存在。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Differentiating Majorana from Andreev Bound States in a Superconducting Circuit
我们研究了一维有限电容拓扑约瑟夫森结的低能理论。跨结的电荷波动耦合到谐振微波场，并可用于探测微观激发，如Majorana和Andreev束缚态。这种婚姻之间的本地化微观自由度和宏观动力学的超导相，导致独特的光谱模式，使我们能够揭示存在的马约拉纳费米子之间的低洼激发。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-energy sub-gap states in multi-channel Majorana wires
已知一维p波超导体在其端部具有马约拉纳束缚态。具有有限宽度W的超导导线除了可能的马约拉纳端态之外，还可能具有费米子子带隙态。虽然它们不一定抑制使用马约拉纳端状态的拓扑计算，这些subgap状态可以模糊的拓扑相位通过状态密度测量的识别。我们提出了两个简单的模型来描述低能费米亚带隙态。如果导线的宽度W远小于超导体相干长度λ，则相关的子带隙态定域在导线的端部附近，并在零能量附近聚集，而如果$W \gtrsim ξ$，则最低能量的子带隙态是离域的。值得注意的是，最低的费米子子带隙态（如果存在的话）的能量对于W ~ π具有最大值。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate defined wires in HgTe quantum wells: from Majorana fermions to spintronics
我们介绍了一个很有前途的新平台，马约拉纳零模式和各种自旋电子学应用的基础上，在碲化汞量子阱中的栅极定义的线。由于碲化汞的类狄拉克能带结构，这种系统的物理性质与传统的量子线有显著的不同。最引人注目的是，我们表明，栅极定义的碲化汞线的子带参数表现出精致的可调谐性：适度的栅极电压变化允许一个调制的Rashba自旋轨道能量从零到~ 30 K，和有效的g因子从零到巨大的值超过600。大的可实现的自旋-轨道耦合和g因子一起允许在这种设置中在非常低的磁场下访问马约拉纳模式，同时保持对无序的鲁棒性。作为一个额外的好处，门定义的线（在碲化汞或其他设置）应大大促进网络的制造用于检测Majoranas的精细传输实验，以及实现非阿贝尔统计和量子信息设备。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field Induced Oscillation of Two Majorana Modes for a finite Quantum Wire
在矢量势$α$的小增量作用下，有限长导线上的量子行走的演化可以表现出对应于Majorana模的两个拓扑保护束缚态的内禀量子振荡.通过调谐对应于在每个本征周期结束时添加$α$脉冲的外部电场，本征振荡被具有较长周期的拍频调制包围。这种拍频振荡在制备囚禁离子链中的无消相干量子比特中是有用的，并且可以在几个实验中观察到。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
From Andreev bound states to Majorana fermions in topological wires on superconducting substrates : a story of mutation
研究了拓扑纳米线隧道与s波超导衬底耦合中的邻近效应。我们使用一般的格林函数的方法，使我们能够研究的Andreev束缚态在电线到马约拉纳费米子的演变。我们表明，隧道耦合的强度诱导拓扑转变，其中的马约拉纳费米子态可以被破坏时，耦合很强。此外，我们提供了一个唯象研究的影响，在超导体中的混乱的形成马约拉纳费米子。我们注意到一个非平凡的效果的准粒子加宽项，它可以把线从拓扑到非拓扑相在一定范围内的参数。我们的结果也有直接的后果，纳米线耦合到一个非均匀的超导体。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Probing Robust Majorana Signatures by Crossed Andreev Reflection with a Quantum Dot
我们提出了一个三端结构探测鲁棒签名的马约拉纳零模式。这种结构由一个量子点耦合到正常的金属，s波超导和马约拉纳Y结引线。正常金属引线在零温度下的零偏压微分电导在$2e^{2}/h$处达到峰值，该峰值在Majorana编织后将偏转。这种量子化的电导可以完全由马约拉纳诱导的交叉Andreev反射产生，并受到超导导线的能隙的保护。我们发现，热展宽的效果显着抑制点时，共振。当量子点的能级远大于超导能隙时，隧穿过程主要由Majorana诱导的交叉Andreev反射控制.特别地，在Majorana编织之后，发生了一种新的交叉Andreev反射，其等效于电荷量子$3e$的分裂。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Supercurrent blockade in Josephson junctions with a Majorana wire
本文研究了具有马约拉纳费米子端态的拓扑非平凡超导线与s波BCS超导电极隧道耦合的约瑟夫森效应。在S-TS结中，在相当一般的条件下不可能有超电流流动。对于S-TS-S结，体TS准粒子必须是可接近的以具有约瑟夫森效应。在无相互作用的情况下，我们得到了精确的电流-相位关系（CPR），并发现π周期行为与负临界电流弱隧道耦合。然后，充电效应导致异常CPR $I(φ)=I_c \cosφ$，其中奇偶敏感临界电流I_c提供马约拉纳状态的签名。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust Majorana conductance peaks for a superconducting lead
马约拉纳束缚态的实验证据主要依赖于隧道电导的测量。虽然进入马约拉纳状态的电导原则上被量子化为$2e^2/h$，但这种量子化的观测一直是难以捉摸的，可能是由于正常金属铅的温度展宽。在这里，我们建议使用超导铅代替，其间隙强烈抑制热激发。对于宽范围的隧穿强度和温度，马约拉纳状态，然后通过在$eV=\pmΔ$与量子化高度$G=(4-π)2e^2/h$的对称电导峰发出信号。对于超导扫描隧道显微镜针尖，Majorana状态出现空间电导平台，而平凡的Andreev束缚态的电导随局部波函数而变化。我们讨论了非共振（散装）Andreev反射和准粒子中毒的影响。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic-field instability of Majorana modes in multiband quantum wires
我们研究了半导体量子线中的Majorana模的发生，当Rashba相互作用和磁场都存在时，与超导体非常接近。我们考虑长的，但有限的，多带线（即，平面线尺寸$L_x\gg L_y$）。我们的研究结果表明，带间混合来自Rashba自旋轨道项杂交马约拉纳对起源于不同的横模，同时关闭有效的间隙。因此，多个马约拉纳模式一般不会共存。相反，马约拉纳物理是强大的，只有一个单一的横模与马约拉纳对贡献。最后，我们分析了马约拉纳物理的鲁棒性方面的磁轨道效应。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall
Proposal for Coherent Coupling of Majorana Zero Modes and Superconducting Qubits Using the 4 pi-Josephson Effect
我们建议使用辅助通量量子比特与拓扑一维线托管的Majorana量子比特相互作用。耦合是使用马约拉纳量子比特控制的4 π约瑟夫森效应来通量偏置磁通鎓量子比特而获得的。我们演示了如何使用这种耦合来灵敏地识别拓扑超导性，测量Majorana量子比特的状态，构建2-量子比特操作，并实现具有拓扑保护的量子存储器。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Superconducting Qubit
我们提出了一个通用的量子计算平台，使用传统的$s$波超导导致解决存储在空间上分离的马约拉纳束缚态中的多终端拓扑超导体岛的拓扑量子位。这种“马约拉纳超导量子比特”的操纵和读出都是通过马约拉纳束缚态和超导引线之间的隧道耦合来实现的。通过本地门按需打开和关闭隧道耦合的能力使单个量子位可寻址性成为可能，同时避免串扰错误。通过结合超导量子比特的可扩展性和拓扑量子比特的鲁棒性，Majorana超导量子比特可能为量子计算提供一条有希望的和现实的路线。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Braiding errors in interacting Majorana quantum wires
马约拉纳束缚态途径已成为拓扑量子计算实现的主要方向之一。对于Kitaev量子线的Y型结，在考虑准粒子背景的情况下，我们数值研究了量子线的编织。编织误差的两个主要来源被认为是由于编织操作的不完全绝热性以及MBS的杂交导致的保真度损失。明确提取的编织阶段在低能量马约拉纳部门从完整的多粒子希尔伯特空间，使我们能够分析故障的独立粒子图片马约拉纳编织。此外，我们发现最近邻相互作用显着影响编织性能的更好或更差，这取决于耦合的符号和幅度。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana Fermions in superconducting quantum dots
我们考虑不同配置的交流驱动的量子点耦合到超导体导致马约拉纳费米子可以存在集体准粒子。我们的主要目标是通过周期性地驱动外部门来调节这些零能量准粒子的存在性、局域性和性质。特别是，我们分析了系统的相关性和驱动对称性。我们预测存在不同的甜蜜点与Floquet马约拉纳费米子的配置，他们不存在于非驱动系统。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Bound States in Proximity Junctions of Superconducting Nanowires with Dresselhaus Spin-orbit Coupling
理论研究了面内塞曼势和邻近诱导s波对势作用下具有Dresselhaus [110]自旋轨道耦合的纳米线的输运性质。在拓扑非平凡阶段，纳米线在其边缘处承载马约拉纳费米子，并且马约拉纳束缚态的数目等于传播通道的数目（Nc）。当我们将正常金属连接到超导体上时，这种马约拉纳束缚态穿透到脏的正常段并在那里形成Nc共振传输通道。我们表明，手征对称性的电子状态保护马约拉纳束缚态在零能量，即使在杂质的存在下。结果表明，正常纳米线/超导纳米线结的零偏压电导量子化为2 e2 Nc/h，与随机电位无关.
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Larkin-Ovchinnikov phase and Majorana zero mode chain in bilayer superconducting topological insulator films
我们从理论上研究了双层超导拓扑绝缘体薄膜，其中顶面态和底面态都具有超导电性。我们发现，一个平面内的磁场可以驱动系统进入拉金Ovchinnikov（LO）相，在那里的电子与有限的动量配对。LO相位是拓扑非平凡的，其特征在于由Z2拓扑不变量，导致沿垂直于面内磁场的边缘的马约拉纳零模式链。
2017-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in semiconductor nanostructures with two wires connected through ring
我们研究了半导体纳米结构中的Majorana费米子，该结构具有两条通过环连接的导线。纳米结构是镜面对称的，并且接近超导体。Rashba自旋轨道耦合和一个磁场平行于线或垂直于环。此外，通过超导环的中心施加一个磁通量，由于磁通量量子化和超导环中超导电流的热力学平衡，使得两条导线中超导序参量的相位差为零或$π$。如果相位差为$π$，两个马约拉纳模式显示出现在周围的环，而不相互作用。相反，如果相位差为零，这些马约拉纳模式消失，并在环周围的本地化状态具有有限的能量。这些状态可以通过将两个正常引线连接到导线和第三个引线直接连接到环的电导测量来检测。在从连接到导线的引线之一到直接连接到环的引线的差分电导的偏置依赖性中示出了通过马约拉纳模式（即，在具有$π$相位差的情况下）导致非常接近零偏置的两个峰值，而通过具有有限能量的状态的隧穿（即，在具有零相位差的情况下）如果环半径小，则导致远离零偏置的峰值。这种差异的情况下，没有马约拉纳模式在小环半径是明显的，因此可以用来识别马约拉纳模式。
2014-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting spin properties of Majorana nanowires and the associated superconducting anomalous Hall effect
这是很难明确地确认马约拉纳零模式（MZMs）的存在，由于在电荷输运测量吸烟枪签名的情况下。最近的研究表明，自旋自由度的MZM可以提供一种替代的检测方法。我们研究了Majorana纳米线中超导态的自旋性质和相关的非常规约瑟夫森效应，实验参数取自[Zhang { \it et al.}，Nature 556，74（2018）]。对于具有面内极化自旋-三重态配对的超导薄膜，面外电场可以产生垂直于超导自旋极化方向和电场方向的超电流，我们将这种现象称为超导反常霍尔效应（ScAHE）。在马约拉纳纳米线中，具有有限极化自旋三重态配对的机制几乎与手性机制一致，手性机制包括拓扑机制。我们进一步研究了极化自旋三重态对在两种类型的约瑟夫森结中的作用。一个戏剧性的发现是，SOC只能在U形结中诱导零相位差的异常超导电流，这是可扩展拓扑量子计算的基本组成部分。这可以被视为ScAHE的结果。我们的工作表明，自旋自由度确实有助于检测MZM。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
1D Majorana Goldstinos and partial supersymmetry breaking in quantum wires
在拓扑超导体中实现Majorana模式，即，粒子物理学中马约拉纳费米子的凝聚态对应物，可能会导致拓扑保护量子计算领域的重大进展。在这里，我们介绍了一维，反向传播，和分散的马约拉纳模式的部分重叠，零维马约拉纳模式的周期性链的批量激发在邻近的纳米线通过螺旋调制场。该系统实现了中心扩展的量子力学超对称性和自发的部分超对称性破缺。无质量的马约拉纳模是与自发破缺超对称性相关的南武-戈德斯通费米子（Goldstinos）。他们的实验指纹是在零偏压电导，这是一般不会预期的马约拉纳模式重叠在有限的距离下降到峰值过渡。此外，通过施加旋转磁场，马约拉纳模式可以沿着线滑动，实现“马约拉纳泵”。这可能会提出新的编织协议和拓扑量子位的实现。
2022-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Majorana Fermions in Topological Superconducting Metallic Nanowires probed by a Superconducting Condensate
我们报告了几个低温实验支持的存在下，马约拉纳费米子的超导铅纳米线制造的扫描隧道显微镜。这些纳米线是由压痕过程产生的STM针尖和样品之间的连接桥梁。我们在这里表明，通过控制调谐的纳米线区域的几何形状，其中超导性是由施加的磁场限制，在这些情况下获得的电导曲线是拓扑超导性和马约拉纳费米子的指示。这种行为的最突出的特点是出现了零偏置峰的电导曲线，叠加在一个正常的金属和超导体之间的Andreev制度的电导的背景特性。当施加大于铅体临界场的磁场时，部分纳米线出现零偏压峰。这个场驱动其中一个电极进入正常状态，而另一个电极（尖端）在其顶点保持超导状态。同时，在纳米尺度的连接纳米线中出现了拓扑超导态。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anderson localization of a Majorana fermion
在准一维拓扑超导体的边界上可以产生孤立的马约拉纳费米子态。如果将这样的超导体连接到无序的量子线上，马约拉纳费米子就会扩散到量子线中，服从安德森局域化。我们研究了这种效应的限制下，一个粗线与打破时间反转和自旋旋转对称性。利用超对称非线性西格玛模型，我们计算了导线中的平均局域态密度作为能量和与超导体的界面距离的函数。我们的结果可以用Majorana能级的排斥和局域态的Mott杂化定性地解释。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Deconfinement of Majorana vortex modes produces a superconducting Landau level
具有动量$K>Δ_0/\hbar v$的空间振荡对势$Δ(r)=Δ_0 e^{2i K\cdot r}$驱动Fu-Kane异质结构（在垂直磁场中，在具有间隙$Δ_0$的超导衬底上，具有费米速度$v$的3D拓扑绝缘体）的涡核中的Majorana束缚态的解除限制跃迁。在零化学势的退精细相中，马约拉纳费米子形成无色散的朗道能级，受到手征对称性的保护，防止由于涡旋散射而加宽。在Majorana Landau能级中电子和空穴的相干叠加可以作为局域态密度随波矢$\sqrt{K^2-(Δ_0/\hbar v)^2}$的振荡来检测。条纹图案也提供了一种测量马约拉纳费米子手性的方法。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two types of topological transitions in finite Majorana wires
受超导邻近效应条件下纳米线中Majorana态研究的最新进展的启发，我们讨论了无限大系统中常见的拓扑跃迁与其他类型的拓扑跃迁之间的对应关系，这些拓扑跃迁表现在散射矩阵的极点位置上.我们建立了一个普适的依赖性的极点位置附近的公共转变的参数控制的过渡，并讨论了微分电导的极点转变的表现形式。
2012-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana bound states and non-local spin correlations in a quantum wire on an unconventional superconductor
本文从理论上研究了位于非常规超导体上的一维金属量子线（不存在自旋-轨道相互作用）的邻近效应。三种不同的材料类别被认为是一个基板：（i）在D类的手征超导体与破缺的时间反转对称;一个DIII类超导体（ii）和（iii）没有一个非平凡的Z2数。有趣的是，我们发现退化的零能量马约拉纳束缚态在两端的线的所有三种情况下。在情形（i）中，它们对自旋-轨道相互作用是不稳定的，而在情形（ii）和（iii）中，它们受到时间反演对称性的拓扑保护。值得注意的是，我们表明，非本地自旋之间的相关性的两端的线可以简单地控制在我们的设置的门电位。
2012-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero bias conductance peak in Majorana wires made of semiconductor-superconductor hybrid structures
受最近的实验报告[1]的启发，声称在超导体-超导体混合结构中可能观察到Majorana模式[2，3，4，5]，我们从理论上研究了与拓扑超导相中的零能Majorana模式相关的零偏压电导峰作为温度，隧道势垒，以及对于有限长度的实际导线，从导线方向倾斜的磁场。我们发现，较高的温度和隧道势垒，以及一个大的磁场在横向的导线长度的方向可以非常强烈地抑制零偏置电导峰中观察到的参考。[1]的文件。我们还表明，一个强大的磁场沿导线可能最终导致分裂的零偏置峰成一个双峰的双峰能量分裂振荡的函数增加磁场。我们的结果基于半导体混合结构中的拓扑超导性的标准理论，在存在邻近诱导超导性，自旋轨道耦合，和塞曼分裂表明，尽管实验中存在一些明显的异常，但最近报道的实验数据与现有理论基本一致，从而预测了半导体混合结构中马约拉纳模的存在。第一眼的观察我们还提出了几个具体的新的预测，未来的观测Majorana分裂在实验中使用的有限电线。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Demonstrating Entanglement by Testing Bell's Theorem in Majorana Wires
本文提出通过检验贝尔不等式来演示半导体纳米线中马约拉纳零模的纠缠，方案基于现实参数和简单门控，模拟显示可行，并为编织实验铺路。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evolution of the transmission phase through a Coulomb-blockaded Majorana wire
我们提出了一个研究的电子传输通过半导体量子线与强自旋轨道耦合接近的s波超导体，这是库仑阻塞。这种系统在存在外部磁场的情况下支持马约拉纳零模式。如果没有超导性，预计在传输阶段会发生相位损耗，我们发现，当拓扑超导相稳定时，相位损耗就会消失。我们表示隧道通过纳米线的帮助下，有效的矩阵元素，这取决于费米子宇称的线和Bogoliubov-德-Gennes波函数的重叠。使用修改后的散射矩阵形式主义，允许包括电子-电子相互作用，我们研究了在不同的制度的传输阶段。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rotating Zeeman field as a tool for Majorana zero mode detection in topological superconducting wire
Institute of Molecular Physics of the Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）
通过旋转纳米线中的塞曼场方向，同时保持量子点中塞曼场方向不变，分析量子点自旋极化变化，可检测马约拉纳零模形成和拓扑相变。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical Majorana edge mode in a superconducting antiferromagnetic quantum spin Hall insulator
二维时间反演对称拓扑超导体是一个边缘具有螺旋Majorana模的完全能隙系统。这种螺旋马约拉纳边缘模式（HMEM），这是一个克雷默对两个手性马约拉纳边缘模式在相反的传播方向，是强大的时间反演对称性保护。通过研究超导反铁磁量子自旋霍尔绝缘体，我们提出了一种可行的装置和可获得的测量方法，为HMEM的实现提供了初步的步骤。由于这种反铁磁拓扑绝缘体具有螺旋电子边缘模式并保持有效的时间反转对称性，这是时间反转对称性和晶体对称性的组合，因此传统s波超导配对的邻近效应可以直接诱导单个HMEM。我们进一步表明，HMEM导致观察到的$e^2/h$电导，这种量化的电导生存，即使在存在小的破坏性障碍。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Majorana Fermion Modes on the Surface of Superconducting Topological Insulators
超导拓扑绝缘体（STI）表面是实现Majorana费米子的有效$p\pm ip$超导平台。手征马约拉纳模式（CMM），这是不同于马约拉纳束缚态定位在点上，可以很容易地在实验中通过沉积铁磁覆盖层上的STI表面。在这里，我们模拟这种异质结采用一个现实的紧束缚模型，并表明，CMM出现在铁磁岛的边缘后，超导能隙被反转的铁磁和STI之间的交换耦合。此外，通过调节拓扑绝缘体的化学势可以产生多个CMM。这些结果可以应用于拓扑绝缘体和本征STI化合物，如PbTaSe $_2$，BiPd及其化学类似物中的邻近效应诱导的超导性，提供了一条路线，工程CMMs在这些材料。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time scales for Majorana manipulation using Coulomb blockade in gate-controlled superconducting nanowires
我们数值计算的低能谱的门控超导拓扑纳米线分割成两个岛，每个约瑟夫森耦合到一个大块超导体。该装置可以容纳两对Majorana束缚态，为Majorana融合规则的检验提供了一个平台。我们分析之间的交叉（i）一个电荷占主导地位的制度，可用于初始化和读出的马约拉纳束缚态，（ii）一个单岛制度占主导地位的岛间马约拉纳耦合，（iii）约瑟夫森等离子体激元制度的大耦合到散装超导体，和（iv）一个制度的四个马约拉纳束缚态允许拓扑保护马约拉纳操纵。从能量谱中，我们得到了最近提出的融合规则测试协议的时间尺度的保守估计[arXiv：1511.05153]。我们还分析了分支纳米线结构的基本马约拉纳编织操作所需的步骤。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Controlling non-Abelian statistics of Majorana fermions on Majorana dimer lattices
在适当的外部条件下，接近s波超导体的半导体纳米线可以处于拓扑超导（TS）相。这个阶段支持在导线两端的局部零能量马约拉纳费米子。然而，由于这种线的一维拓扑结构，Majorana费米子的非阿贝尔交换统计很难验证。在本文中，我们提出了一个计划，运输马约拉纳费米子之间的两端不同的线使用隧道，这是可控的栅极电压。这种隧道产生的马约拉纳费米子的跳跃可以用来交换马约拉纳费米子。由此获得的交换过程是由一个非阿贝尔编织运营商，是唯一确定的良好控制的微观隧道参数。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson effect in superconducting wires supporting multiple Majorana edge states
本文研究了一维拓扑超导体中的超导-正常-超导（SNS）约瑟夫森结。的超导相的能量谱的变化进行了研究相结合的紧束缚模型描述的SNS结的数值对角化与适当的低能量有效的哈密顿量的分析。我们发现，四π周期性特征的分数直流约瑟夫森效应被保存。此外，NS结的理想电导与拓扑超导体，托管两个马约拉纳模式在其两端，是一倍的单马约拉纳的情况下相比。最后，我们说明了如何一个非零的超导相位梯度可能会破坏支持多个马约拉纳端态的相位。
2013-03-11 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
Physics of the Majorana-superconducting qubit hybrids
本文研究了Majorana-超导量子比特混合系统，利用少量不完美的Majorana零模扩展超导量子比特行为，提供了全参数范围的基态能量解析结果并探讨了其在噪声抑制与传感等方面的潜在应用。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
To close or not to close: the fate of the superconducting gap across the topological quantum phase transition in Majorana-carrying semiconductor nanowires
从理论上研究了磁场驱动下半导体Majorana线拓扑量子相变（TQPT）附近的低能物理。在点接触隧穿极限下，线端的局域态密度（LDOS）与微分电导直接相关。我们发现，线端LDOS对磁场的依赖性是非普遍的，并且在实验相关参数的显著范围内，与马约拉纳TQPT处的超导能隙的关闭相关的签名基本上是不可见的。我们的研究结果提供了一个解释，最近观察到的明显的非封闭的间隙在半导体纳米线的马约拉纳TQPT。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effective g-factor in Majorana Wires
我们使用的有效g因子的亚带隙状态，g*，在混合InAs纳米线与外延铝壳的超导态密度是如何分布的半导体芯和金属壳之间。我们发现了一个阶梯状的减少g* 和改善硬间隙与降低载流子密度的纳米线，由栅极电压控制。这些观察结果与Majorana设备有关，Majorana设备需要可调的载流子密度和g* 超过邻近超导体的g因子。此外，我们观察到的关闭和重新打开的子隙光谱中的间隙与零偏压电导峰的出现相一致。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Spin-momentum locking and Majorana fermions in charge carrier hole epitaxial wires
具有载流子空穴的外延半导体纳米线可以表现出无限大的空穴质量和自旋锁定，这是由于手征光谱在动量和自旋上是线性的。在这些耦合到s型超导体的量子线中出现拓扑超导性和Majorana费米子的判据与拓扑绝缘体中相同，而与自旋-轨道相互作用下具有抛物谱的量子线中出现Majorana模的判据相反。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Majorana zero modes induced by superconducting phase bias
近年来，凝聚态系统中的Majorana零模一直是人们感兴趣的课题。他们的非阿贝尔交换统计，使他们成为一种独特的物质状态，以及他们在拓扑量子计算中的潜在应用，为他们赢得了理论家和实验学家的关注。一般认为，为了在准一维拓扑绝缘体中形成Majorana零模，时间反演对称性必须破缺。这样做的直接机制-施加磁场或耦合到铁磁体-被证明有许多不必要的副作用，例如超导性的退化和子隙态的形成，这是马约拉纳零模式长期以来一直无法直接实验检测的部分原因。在这里，我们回顾了几个建议，依赖于控制的超导序参量的相位，无论是作为唯一的机制，时间反演对称性破缺，或作为一个额外的方便的旋钮，用于减少所施加的磁场。这些建议具有实际的希望，以改善马约拉纳形成，他们揭示了物理基础的拓扑超导态的形成。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magneto-Josephson effects and Majorana bound states in quantum wires
马约拉纳束缚态的一个显著特征是它们产生的奇异约瑟夫森效应，经典的例子是跨结相位差具有4π周期性的分数约瑟夫森电流。最近的研究表明，拓扑绝缘体边缘支持一种新的“磁约瑟夫森效应”，即无耗散电流表现出4π周期依赖性，也对结的两个银行的塞曼场的相对取向。本文研究了自旋轨道耦合量子线结中的磁约瑟夫森效应。与拓扑绝缘体的情况相反，磁约瑟夫森效应的周期性不再遵循严格的超导-磁对偶的哈密顿量。我们采用数值计算以及分析参数，以确定显示异国情调的约瑟夫森物理量子线结的域配置，并阐明与相应的设置拓扑绝缘体边缘的特性差异。为了给实验提供指导，我们还估计了实际参数范围内磁约瑟夫森效应的大小，并比较了马约拉纳相关的贡献与非马约拉纳态共存的2π周期效应。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Superconducting Vortex From Trivial Electronic Bands
超导涡旋是囚禁非阿贝尔Majorana准粒子的理想陷阱。人们普遍认为，无论是正常态还是超导基态波函数的体态拓扑结构，对于固态系统中的马约拉纳零模是至关重要的。这种普遍的信念形成了两个主要的马约拉纳模式的搜索方向，无论是在本征拓扑超导体或平凡的超导拓扑材料。在这里，我们表明，携带马约拉纳超导涡旋是不排他的体态拓扑，但可以产生从拓扑平凡的量子材料以及。我们预测，在超导碲汞类材料的平凡带是负责诱导异常涡旋拓扑物理，超越任何现有的理论范式。文中还讨论了应变控制的Majorana工程可行方案和涡旋Majorana模态的实验特征。我们的工作提供了新的指导方针，在一般超导体的涡旋为基础的马约拉纳搜索。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-resolved interference due to Majorana state on interface between normal and superconducting leads
我们研究了位于超导导线和金属导线界面上的量子点的亚能隙谱和输运性质，量子点还与拓扑超导（TS）链的边缘耦合，承载着Majorana准粒子.由于马约拉纳态的手性性质，量子点电子的仅一个自旋分量（例如$\uparrow$）直接与TS线杂化。我们研究了由Majorana准粒子驱动的自旋选择性干涉图样。邻近诱导的点上配对有效地将干扰传输到两个自旋分量上，但是它们中的每一个的特征在于完全不同（甚至相反）的签名。为了解释它们的起源，我们面对我们的结果与玩具模型，其中TS链被替换为通常的量子和隧道的$\downarrow$电子被禁止。我们还解决了独特的相互作用的马约拉纳和近藤功能，都出现在零能量。
2016-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana fermions in charge carrier hole quantum wires
具有强塞曼相互作用和自旋轨道相互作用的Luttinger空穴与超导体的线近场耦合系统是一个很有希望观测Majorana费米子的系统。早期的处理局限的Luttinger孔线忽略了一个相互转换的重，轻孔从异质界面反射。这种效应是至关重要的塞曼和自旋轨道耦合的几个自旋轨道项的动量线性的空穴的基态子带。讨论了在载流子空穴系统中实现Majorana模的判据。在相似或较弱的磁场中，与InSb电子系统相比，GaAs或InSb孔线应表现出更强的拓扑超导配对。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Odd-even rule for zero-bias tunneling conductance in coupled Majorana wire arrays
一个半导体纳米线与强Rashba耦合和接近超导主机马约拉纳边缘模式。这种纳米线与线间耦合的阵列给出了一个二维拓扑超导体的近似描述，其中取决于磁场和化学势的强度，可以实现丰富的相图托管平凡和不同类型的非平凡相。在这里，我们从理论上考虑这样一个二维组装的自旋轨道耦合超导纳米线和计算之间的正常电极和导线的拓扑制度的集体隧穿电导。当组装的导线数为$N$时，由于Majorana键合和反键合状态的形成方式，我们发现$N$电导峰关于偏压$V = 0$对称出现，对于偶数$N$。当$N$为奇数时，也会出现ZBCP。这样的组件可以通过标准纳米制造技术来实现，其中通过使用机械开关（或局部顶选通）来使$N$变为偶数或奇数，从而分别切换ZBCP $OFF$或$ON$，可以将各个纳米线变为$ON$或$OFF$。因此，我们的结果可以用来实现和检测拓扑超导性有效，明确和在一个可控的方式。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in an out-of-equilibrium topological superconducting wire: an exact microscopic transport analysis of a p-wave open chain coupled to normal leads
拓扑超导体是实现拓扑量子计算思想的主要候选者，因为它们可以支持像马约拉纳费米子这样的非阿贝尔激发。我们超越了低能量的有效模型描述的马约拉纳束缚态（MBS），推导出非平衡输运性质的导线几何形状的这些系统中存在的任意大的施加电压。我们的方法涉及量子朗之万方程和非平衡格林函数。凭借一个完整的微观计算，我们能够模拟的超导导线和金属导线之间的隧道耦合现实;研究的作用，高能量的非拓扑激发;预测的行为比较为奇数与偶数的网站数量的增加;和研究整个拓扑量子相变（QPT）的演变。我们发现，归一化的谱权重在MBS可以是非常大的，并在拓扑QPT连续为零。我们的研究结果有具体的影响，实验搜索和研究的MBS。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
