Scheme to measure Majorana fermion lifetimes using a quantum dot
我们提出了一种测量一对马约拉纳束缚态宇称寿命的方法。该实验将一个边缘Majorana态隧道耦合到一个量子点，量子点又耦合到一个金属电极。当马约拉纳费米子重叠时，即使很小的弛豫速率也会定性地改变非线性输运谱，对于强重叠，可以直接从电流峰的高度读取寿命。这对于使用马约拉纳费米子作为拓扑量子计算的平台是重要的，其中宇称弛豫是限制因素。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Squeezing light with Majorana fermions
将半导体纳米线耦合到微波腔提供了一种强有力的手段来评估纳米线中是否存在孤立的马约拉纳费米子。这些奇异的束缚态可以引起显著的腔频移，但也会引起强的腔非线性，例如导致光压缩。这些效应对纳米线栅极电压的依赖性给出了马约拉纳费米子的独特性质的直接签名，例如它们的自伴特性和指数约束。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions: The race continues
一个关键的概述，针对非专业观众，最近的努力，在固态设备中检测和操纵马约拉纳费米子。有人认为，半导体量子线的实验耦合到超导导线接近诱人的提示，但不是这些难以捉摸的粒子的明确证据。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Neutral Majorana Fermion Edge Modes with Charge Transport
我们提出了两个实验来探测发生在超导体和沉积在拓扑绝缘体表面上的磁体之间的结处的马约拉纳费米子边缘态。在磁畴壁上将两个马约拉纳费米子组合成一个狄拉克费米子，可以用电荷输运来探测中性马约拉纳费米子。我们将讨论一种新的马约拉纳费米子干涉仪，它探测它们的Z_2相位。这种设置还允许中性马约拉纳费米子通过点接触的传输被测量。我们介绍了一个点接触形成的超导结，并表明其传输可以控制的相位差跨越结。我们用最近发现的拓扑绝缘体Bi_2Se_3讨论了这些实验的可行性。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall
Free Majorana Fermions with Superconducting Quantum Wires and a Magnetic Impurity
CPHT, CNRS, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院）
研究通过两通道Kondo模型探讨磁性自旋1/2杂质与超导量子线边缘束缚态的相互作用，揭示两种零能Majorana费米子的产生与保护机制。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el 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
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
Majorana fermions at the edge of superconducting islands
研究了磁场中位于拓扑绝缘体表面的超导岛边缘的电子态的性质。在这样的系统中，如果岛上有奇数个涡旋（或奇数个多涡旋），马约拉纳费米子就会出现;否则，就不存在马约拉纳态。马约拉纳状态成对出现：一个状态位于涡核附近，另一个位于岛屿边缘。我们详细分析了鲁棒性的马约拉纳费米子在岛的边缘线程由一个单一的漩涡。在优化系统参数的情况下，Majorana费米子与第一激发态之间的能隙为拓扑绝缘体表面诱导的超导能隙的量级。马约拉纳费米子状态的稳定性对栅极电压的变化和它的灵敏度的磁场允许一个区分实验边缘马约拉纳费米子从传统的狄拉克费米子。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Ultrasensitive Detection of Majorana Fermions via Spin-based Optomechanics with Carbon Nanotubes
我们提出了一种新的光学方法来检测Majorana费米子在半导体纳米线的两端通过耦合到一个电子自旋捕获在碳纳米管谐振器的控制下的强泵浦场和弱探测场。通过控制悬浮碳纳米管中的自旋-机械耦合，可以很容易地从探针吸收光谱中测量出Majorana费米子与碳纳米管中自旋的耦合强度以及Majorana费米子的衰减速率.该方案在全光控马约拉纳费米子量子计算和量子信息处理中具有良好的应用前景。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Topological Quantum Computation Based on Chiral Majorana Fermions
手征马约拉纳费米子是一种无质量的自共轭费米子，它可以作为某些二维拓扑物质的边态出现。在量子反常霍尔绝缘体和常规超导体的混合器件中，理论预测和实验观察到了这种现象。它的近亲，对应拓扑物质中的马约拉纳零模，被认为适用于拓扑量子计算。在这里，我们表明，手征马约拉纳费米子的传播导致相同的幺正变换在编织的马约拉纳零模式，并提出了一个新的平台进行量子计算的手征马约拉纳费米子。混合器件的Corbino环结可以利用量子相干手性Majorana费米子来实现Hadamard门和相位门，并且结电导产生量子比特状态的自然读出。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermions in Honeycomb Lattices
我们研究了蜂窝晶格结构中的马约拉纳费米子在塞曼场，Rashba自旋轨道耦合的存在下，并在附近的s波超导体的形成。我们发现，一个精确的映射之间存在的各向异性的六边形晶格纳米粒子在k = 0和一维链，其中马约拉纳费米子的存在已被广泛讨论。因此，我们可以预测的条件下出现的马约拉纳费米子在这样的带的边缘，并与存在的马约拉纳在散装能带结构的带反转。此外，我们发现类似的情况出现在各向同性晶格中，我们给出了一些例子，表明在这些结构中的马约拉纳费米子的形成。
2014-02-07 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
Majorana Fermions and Disclinations in Topological Crystalline Superconductors
本文证明了四重对称拓扑晶体超导体（TCS）中旋转对称性破缺点缺陷向错上存在零能Majorana束缚态的拓扑判据。我们首先建立了一个完整的拓扑分类的TCS使用陈省身不变量和三个积分旋转不变量。通过对向错的解析和数值研究，我们用代数方法推导出了一个Z_2指数，它可以表征在一个向错处的Majorana零模个数的奇偶性。令人惊讶的是，我们还发现弱保护的马约拉纳费米子绑定在平凡的陈和弱不变量的超导体的角落。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Proximity-coupled Topological Insulator Nanowires
一个拓扑绝缘体纳米线，邻近耦合到一个普通的体s波超导体和受到纵向施加的磁场，实现了一个一维拓扑超导体与未成对的马约拉纳费米子定位在两端。这种情况发生在广泛的条件下，并且构成了在固态系统中最容易实现的难以捉摸的马约拉纳粒子的物理实现。
2011-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulating Majorana Fermions in Quantum Nanowires with Broken Inversion Symmetry
我们研究了一个携带马约拉纳量子线，驱动到一个平凡的阶段，通过打破空间反演对称性与倾斜的外部磁场。有趣的是，我们预测，在最近的超导体中施加的超电流能够恢复拓扑相位，因此马约拉纳端态。使用阿贝尔玻色化，我们进一步证实了这一结果的存在下，电子-电子相互作用，并显示了深刻的连接，这种现象的物理一维掺杂莫特绝缘体。目前的结果具有重要的应用，例如，实现了超电流辅助的Majorana费米子编织，这在现实的Majorana网络拓扑量子计算中非常有用。
2012-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Periodically Driven Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们提出了一种在周期性驱动的超导体-超导体异质结边缘产生马约拉纳费米子的新方法。本文用Floquet理论计算了周期驱动异质结的准能谱。当忽略不同准能布里渊区之间的相互作用时，当驱动振幅与驱动频率之比大于最小值时，在异质结构的每一边都可以产生一个马约拉纳费米子.此外，当考虑准能区最近布里渊区之间的相互作用时，我们用驱动频率的下限来限制上述产生马约拉纳费米子的条件。我们还讨论了在周期性驱动的异质结中产生马约拉纳费米子的实验方案。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
Tunable Floquet Majorana Fermions in Driven Coupled Quantum Dots
我们提出了一个系统的耦合量子点在接近超导体和单独的交流电位驱动，实现和检测Floquet马约拉纳费米子。我们表明，Floquet马约拉纳费米子的外观可以很好地控制在两个点的驱动频率，振幅和相位差的扩展参数空间。虽然这些马约拉纳费米子没有拓扑保护，高度可调的设置提供了一个现实的系统，用于观察与马约拉纳费米子相关的奇异物理以及它们的动力学生成和操纵。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measurement based Controlled Not gate for topological qubits in a Majorana fermion quantum-dot hybrid system
提出了一种在量子点-马约拉纳-费米子混合系统中实现拓扑量子比特的受控非门的方案。量子信息被编码在马约拉纳费米子对上，马约拉纳费米子存在于沉积在s波超导体上的量子纳米线的拓扑平凡和非平凡部分之间的界面上。一个基于测量的双量子位受控非门是在量子点辅助的奇偶测量的帮助下产生的，然后是指定的单量子位门。通过Aharonov-Casher效应实现了对量子点和拓扑量子比特的奇偶性测量。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Transconductance as a probe of nonlocality of Majorana fermions
在拓扑相位中，Kitaev链的每一端都有一个马约拉纳费米子。零偏压电导峰是两个马约拉纳费米子退耦时存在马约拉纳费米子的证据。这两个马约拉纳费米子在空间上是分离的，当两者耦合时，可以探测到这种非定域性。交叉Andreev反射是Majorana费米子非定域性的证据。马约拉纳费米子的非定域性已经被提议通过噪声测量来探测，因为简单的电导测量由于电子隧穿和交叉Andreev反射的电流几乎抵消而不能探测它。另一方面，Kitaev阶梯可以用来控制由于交叉Andreev反射和电子隧穿引起的相对电流。我们建议采用Kitaev阶梯与Kitaev链串联，并表明在这种设置中的π可以作为一个探针的非局域性的Majorana费米子通过增强交叉Andreev反射电子隧穿。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Fermion Rides on a Magnetic Domain Wall
我们提出在沉积在$s$波超导体上的两个铁磁条夹在中间的自旋轨道耦合纳米线中，使用移动磁畴壁作为零能量马约拉纳费米子的宿主。通过热手段控制畴壁的能力允许非侵入性地编织马约拉纳费米子，它服从非阿贝尔统计。在强自旋轨道区，得到了畴壁内Majorana费米子的解析解。
2015-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tangent fermions: Dirac or Majorana fermions on a lattice without fermion doubling
该研究提出无费米子加倍的tangent晶格费米子，分析其拓扑Dirac锥，并展示Klein隧穿、强反局域化、异常量子霍尔效应和Majorana金属等应用。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall
Robust Signatures of Majorana Fermions in a Semiconductor Quantum Ring
我们已经研究了可能存在的马约拉纳费米子的半导体量子环含有一些相互作用的电子，和一个强大的自旋轨道相互作用，接近耦合到一个s波超导体。我们已经发现，对于几百埃大小的环，对于一定的化学势值和整个磁场范围，都有强烈的迹象表明马约拉纳费米子的存在。特别地，具有偶数和奇数电子数的状态的基态能量和平均电子数几乎相同。我们还研究了环中Majorana费米子的波函数，并证明了Majorana费米子在角坐标系中是相互分离的。由于实验室中有几个相互作用的电子的半导体量子环，我们相信长期以来一直在寻找的马约拉纳费米子可能在这样的系统中被明确地观察到。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall
Topological indices, defects and Majorana fermion in chiral superconductors
本文从理论上研究了拓扑不变量在拓扑周期表D类二维手征超导体模型中保护Majorana费米子的作用。揭示了丰富的相图。每个相位的特征在于2d（Z）和1d（Z2）的拓扑不变量，这导致了位错边缘和涡旋核心处的马约拉纳费米子。研究了不同拓扑不变量引起的Majorana费米子的干涉。马约拉纳费米子相对于层间耦合的稳定性，即，在3D中，也进行了检查。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Finite Thickness Effects on Metallization Vs. Chiral Majorana Fermions
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
研究揭示超导体厚度对金属化与手性马约拉纳费米子的竞争关系，通过三个不同 regime 显示厚度对识别手性马约拉纳费米子的关键作用。
2026-01-08 cond-mat.mes-hall
A Renormalization Group Study of Interacting Helical Liquid : Physics of Majorana Fermion
马约拉纳费米子的物理现象发生在多个激发谱带隙的一维量子多体系统的边缘和界面上。给出了强相互作用螺旋液体的重整化群方程。我们给出了Majorana-Ising拓扑量子相变和Berezinskiii-Kosterlitz拓扑无相变相变的结果。我们证明了无相互作用时的Majorana-Ising拓扑量子相变是一条精确可解线，而有相互作用时则没有精确可解线.研究了umklapp散射对重整化群流图的影响以及Majorana费米子模出现的条件。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Error Correction for Complex and Majorana Fermion Qubits
我们引入纠错码，可以纠正费米子宇称违反（准粒子中毒）和宇称守恒错误的复杂费米子和马约拉纳费米子系统。在建立了费米子码的性质之后，我们介绍了一种由弱自对偶经典二元纠错码构造费米子码的一般方法。我们使用这种方法来构造（i）最短的费米子码，以纠正准粒子中毒错误，（ii）几何不变的费米子码和（iii）其他代码，纠正更高的重量错误。最后，我们讨论了一个可能的物理实现这样的代码在介观超导体托管马约拉纳零模式。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Computing with Majorana Fermion Codes
利用Majorana表面码和Majorana色码建立了基于Majorana容错量子计算的统一框架。所有逻辑Clifford门都是零时间开销实现的。这是通过引入一个协议，泡利产品测量与四子和六子，只需要本地4-马约拉纳奇偶校验测量。在容错设置中使用类似的协议，其中四子和六子被马约拉纳表面码补丁取代，并且奇偶校验测量被晶格手术取代，仍然只需要本地少数马约拉纳奇偶校验测量。为此，我们讨论了扭曲缺陷的马约拉纳费米子表面码和适应技术的扭曲为基础的晶格手术费米子码。此外，我们提出了一个新的家庭的代码，我们称之为马约拉纳色码，这是通过连接马约拉纳表面码与小马约拉纳费米子码。马约拉纳表面和颜色代码可以用来减少空间开销和稳定器的重量相比，他们的玻色子。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Majorana Fermions and Representations of the Braid Group
本文研究了与Majorana费米子相关的酉辫群表示。马约拉纳费米子由马约拉纳算子表示，马约拉纳算子是克利福德代数的元素。本文回顾并证明了Clifford代数的辫群表示的一个一般性结果，并与Majorana算子的Ivanov辫群表示进行了比较.本文推广的意见考夫曼和Lomonaco和莫林戈表明，某些字符串的马约拉纳运营商引起extrasspecial 2群和编织表示的伊万诺夫型。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall math.GT
Chain of Majorana States from Superconducting Dirac Fermions at a Magnetic Domain Wall
我们从理论上研究了具有面内磁化的铁磁体附近的二维狄拉克费米子的强II型s波超导态。结果表明，一个磁畴壁可以主机的超导序参量，其中每一个绑定的马约拉纳费米子状态等间距的涡旋链。相邻Majorana态的重叠积分对狄拉克费米子化学势的位置很敏感。这导致了马约拉纳费米子的热导率对化学势的特征V形依赖。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in vortex lattices
我们考虑马约拉纳费米子隧道之间的一个阵列的涡旋在一个二维手征p波超导体或等效材料。马约拉纳费米子隧道之间的一对涡旋的振幅被发现必然依赖于背景超导相位分布，它被发现是成比例的正弦的两个涡旋的相位之间的差异的一半。利用这一结果，我们研究紧束缚模型的马约拉纳费米子在三角形或正方形格子排列的漩涡。在这两种情况下，我们发现，上述的相位隧道关系导致创建超晶格的马约拉纳费米子形成宏观退化局域化的平带在零能量，除了其他色散带。这一发现表明，这些涡旋阵列中的隧穿过程不会改变有限部分马约拉纳费米子的能量，与先前的预期相反。平坦的马约拉纳能带的存在，以及因此在这些涡旋阵列中的退相干低于预期，预示着大量马约拉纳态的拓扑量子计算的前景。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana meets Coxeter: Non-Abelian Majorana Fermions and Non-Abelian Statistics
我们讨论了统计的涡旋具有零能量的非阿贝尔马约拉纳费米子内。考虑到多个非阿贝尔涡旋系统，我们得到了一个非阿贝尔统计，不同于以前推导的非阿贝尔统计。这里提出的新的非阿贝尔统计是由两个不同的群体，即非阿贝尔统计服从阿贝尔马约拉纳费米子和考克斯特群的张量积。Coxeter群是一个与高维空间中多面体的对称性有关的对称群。作为最简单的例子，我们考虑一个涡旋包含三个在SO（3）变换下相互混合的马约拉纳费米子的情况。我们具体给出了Coxeter群的表示及其在由非Abelian Majorana费米子构造的高维Hilbert空间中的几何表示。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Non-Abelian Majorana fermions in topological $s$-wave Fermi superfluids
通过解析求解Bogoliubov-De Gennes方程，得到了存在自旋轨道耦合和塞曼自旋分裂的二维$s$波费米超流体涡旋中满足Majorana性质的费米零模.当超流在拓扑上是非平凡的时，马约拉纳零模变得可归一化并指数地定位到涡核附近。我们计算了Majorana杂化引起的能量分裂，并确定了$s$波Majorana涡旋服从非阿贝尔统计。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Scattering theory of chiral Majorana fermion interferometry
利用散射理论，我们研究了手征马约拉纳费米子模耦合到普通金属引线上构成的干涉仪。我们提出了一种方法，其中也在正常的铅的基态写在马约拉纳模式。因此，每一对电子-空穴态都与一对马约拉纳模相关联。只有一个领导马约拉纳模式耦合到固有马约拉纳模式，而它的合作伙伴是完全反映。类似地，剩余的马约拉纳模式被完全反映，但通常成对混合。我们证明，充电电流也可以表示在马约拉纳模式对之间的干扰。这两个基本的事实允许治疗和理解的手征马约拉纳费米子干涉术的电流和噪声的签名在一个特别优雅的方式。作为应用的特定示例，在其中手性马约拉纳模式形成环路的法布里-珀罗型干涉仪中，来自这样的环路的共振（反共振）总是导致峰值（抑制的）安德烈耶夫微分电导和纯粹源自两个马约拉纳费米子交换的负（正）互相关。这些调查是密切相关的电流和噪声签名的马约拉纳束缚态。
2012-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Majorana fermions in superconducting nanowires without spin-orbit coupling
我们发现，如果外部磁场的方向沿纳米线旋转，可以存在于纳米线的邻近诱导的s波超导配对的限制马约拉纳费米子。该系统相当于具有Rashba型自旋轨道耦合的纳米线，其强度与场角的导数成正比。对于现实的参数，我们证明了一组永磁体可以使附近的纳米线到拓扑非平凡的阶段，本地化马约拉纳模式在其两端。不需要自旋轨道耦合，这为马约拉纳费米子系统的演示和设计开辟了一条新的途径。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中，Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现，具有准相对论色散关系。在这里，我们表明，非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型：具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子，携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线，以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子，是拓扑超导体所特有的，而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the Majorana fermion subject to a linear confinement
本文分析了$\left(1+1\right)$维中Majorana费米子的线性禁闭。我们表明，狄拉克方程可以解析求解。此外，我们还指出，能量谱是离散的，但能级不是等间距的。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical detection of Majorana fermions in current-biased nanowires
我们分析了电流偏置的Shapiro实验中的约瑟夫森结形成的两个一维纳米线具有马约拉纳费米子。理想情况下，预测这些结具有非常规的$4π$ -周期性约瑟夫森效应，因此仅在驱动频率的偶数倍处具有夏皮罗阶跃。另外，考虑到由于导线的有限长度而导致的马约拉纳费米子之间的重叠，使得约瑟夫森结对于任何直流实验都是常规的。我们发现，探测电流偏置设置中的电流-相位关系动态的马约拉纳费米子。我们发现，除了偶数夏皮罗步骤有额外的步骤在奇数和分数值。然而，不同的电压偏置的情况下，甚至步骤占主导地位的参数范围很广，即使在多个模式的情况下，从而给出了一个明确的实验签名的存在马约拉纳费米子。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall
Helical Majorana fermions at the interface of Weyl semimetal and d-wave superconductor: Application to Iridates and high-Tc Cuprates
在自旋三重态超导体中，半量子涡旋核内存在马约拉纳束缚态。尽管付出了巨大的努力，它们还没有在任何自旋三重态超导体候选材料中被发现。在拓扑绝缘体的成功之后，人们又提出了另一条获得Majorana费米子的途径：s波超导体和具有强自旋轨道耦合的拓扑绝缘体或半金属的异质结构提供了一个有效的无自旋$p+ip$配对，它支持了单个涡旋中的Majorana束缚态。这一理论观测激发了实验和理论界寻找马约拉纳费米子，最近有报道称在一维线的末端存在一个局域马约拉纳态。本文研究了外尔半金属与d波超导体的二维界面，它促进了一对螺旋状的Majorana费米子沿界面边缘的传播。我们认为，铱氧化物层IrO $_2$归类为二维Weyl半金属在高温铜氧化物附近将是一个最好的例子，探索这些螺旋马约拉纳模式。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Majorana fermion from Landau quantization in 2D topological superconductors
研究了在横向磁场B中二维拓扑超导体中Majorana费米子的产生。讨论了拓扑绝缘体/超导体异质结构和二维p波超导体。它表明，在这些系统中，一个单一的漩涡创建两个马约拉纳费米子，一个托管在涡核。第二马约拉纳状态的波函数是本地化的超导体体积沿半径为$r^* \propto B^{-1}$的圆中心的涡核。在许多涡旋的情况下，$r^*$对磁场B的灵敏度可用于控制马约拉纳费米子之间的耦合。后一种性质可能是量子计算的资产。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Electrically detected interferometry of Majorana fermions in a topological insulator
我们展示了如何手征狄拉克费米子（一个无质量的电子或空穴）可以转换成一对中性手征马约拉纳费米子（一个粒子等于自己的反粒子）。这两种类型的费米子存在于拓扑绝缘体的金属表面上，分别位于磁畴壁和磁体-超导体界面处。马约拉纳费米子的干涉测量是拓扑量子计算中的一个关键操作，但由于这些粒子不带电荷，检测是有问题的。Dirac-Majorana转换器能够实现干涉信号的电检测。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dynamics of edge Majorana fermions in $ν=\frac{5}2$ fractional quantum Hall effects
从对$ν=5/2$分数量子霍尔效应的复合费米子描述出发，研究了边缘中性Majorana费米子的动力学行为。我们证实，这些中性模式是手性的，并表明，传统的p-波配对之间的相互作用CF不有助于边缘中性费米子的动力学。我们发现一个重要的双线性耦合之间的充电和中性模式。我们表明，由于这种耦合，中性模式的色散是线性的，它们的速度成正比的波矢量的充电模式。这种边缘马约拉纳费米子运动的动力学起源是以前从未预料到的。
2007-10-25 cond-mat.mes-hall
Signatures of Majorana fermions in hybrid normal-superconducting rings
本文研究了库仑阻塞拓扑超导段中断的金属环中的持续电流。我们表明，在超导体中的马约拉纳束缚态的存在下，反映在持续电流，其符号是由超导体的费米子宇称的H/E谐波的出现。马约拉纳束缚态进一步使电流在零通量时是有限的，然而由此产生的持续电流的特殊对称性与自由能是相容的，即使在时间反演对称性破缺场中也是如此。持续电流的这些独特的功能是强大的，对无序，并提供明确的签名存在的马约拉纳费米子。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions from Landau quantization in a superconductor--topological-insulator hybrid structure
我们表明，回旋运动和Andreev反射的相互作用所经历的无质量狄拉克类电荷载流子在拓扑绝缘体表面状态产生的马约拉纳粒子激发。基于Dirac-Andreev边缘态的一个近似函数描述，我们讨论了Majorana模的运动学性质，发现它们可以通过改变超导体的化学势和/或垂直磁场的大小来调谐.我们的建议开辟了新的可能性，研究马约拉纳费米子在一个可控的设置。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall
The Simulation of Non-Abelian Statistics of Majorana Fermions in Ising Chain with Z2 Symmetry
本文数值研究了Majorana链末端零能Majorana费米子的非阿贝尔统计，并将其映射到具有特殊对称性的自旋模型上，展示了它在量子计算中的应用.特别地，利用具有Z ~ 2对称性的横场伊辛模型，验证了Majorana费米子的非平凡非阿贝尔统计.数值证据和比较在马约拉纳表示和自旋表示。因此，对称性保护自旋链的简并基态为拓扑量子计算提供了一个很有前途的平台。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana fermions manifested as interface-states in semiconductor hybrid structures
出于最近的建议产生的马约拉纳费米子在半导体混合结构，我们研究这种激发可能的实验指纹。而以前的工作主要集中在零能量状态的涡核在这种情况下，我们证明了分析的另一种途径来检测半导体混合结构中的马约拉纳激发：界面结合态，可以直接通过电导光谱或STM测量探测。我们估计观测我们的预测所需的必要实验参数。
2010-04-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Resistor-Capacitor Circuit with Majorana Fermion Modes in Chiral Topological Superconductor
研究了由量子点耦合到手性拓扑超导体中空间分离的Majorana费米子模构成的介观阻容电路。我们发现，由于马约拉纳费米子的性质，这是他们自己的反粒子和组成的粒子和空穴激发在相同的丰度大大增强的弛豫阻力。此外，如果仅涉及单个马约拉纳模式，则由于相消干涉，零频率弛豫电阻被完全抑制。因此，Majorana模在超导体上打开了一个奇异的耗散通道，由于其有限的超导能隙，通常被认为是无耗散的。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Discovery of parity-violating Majorana fermions in a chiral superconductor Sr2RuO4
我们发现宇称违反马约拉纳费米子在手性超导体Sr 2 RuO 4。电流-电压曲线显示出异常的行为：感应电压是偏置电流的偶函数。依赖于磁场的结果表明，马约拉纳费米子的激发沿封闭的手征边缘电流的单畴偏置电流。我们还讨论了单畴Sr_2RuO_4的手征性变化与自发磁化强度之间的关系。
2009-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana fermions in driven hexagonal lattice systems
我们提出了Floquet手征拓扑超导系统托管Floquet马约拉纳费米子，其中包括六角晶格在超导体附近的闪亮的圆偏振光。特别是对于双层石墨烯系统，我们证明了存在三个拓扑相，这三个拓扑相由一定的参数决定，即诱导光的振幅和频率。通过对Chern数的解析计算和带状几何中的能谱分析，确定了手性Floquet Majorana边态的个数。此外，这一建议被推广到其他六方晶格系统，如单层石墨烯和硅烯。值得注意的是，实现手性Floquet Majorana边缘态的诱导光的参数范围在实验上是可行的，并且可以使用扫描隧道光谱基于微分电导来探测相应的Floquet Majorana费米子。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Revealing Majorana Fermion states in a superfluid of cold atoms subject to a harmonic potential
本文研究了自旋轨道耦合和附加谐振子势作用下冷原子s波超流体中的Majorana费米子态。超流边界是由一个谐波势阱诱导的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程，数值计算了两个局域分离的Majorana费米子态。计算了局域态密度，通过局域态密度可以从实验上反映出Majorana激发的特征。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Majorana fermions in pinned vortices
利用拓扑绝缘体表面上邻近诱导超导的特殊性质，我们提出了一种装置，该装置允许在钉扎Abrikosov涡旋的核心内产生Majorana费米子。相关的Bogolyubov-de Gennes方程解析研究。我们证明，在这个系统中的零能量马约拉纳费米子状态是由一个大的能隙，零温度超导能隙$Δ$的顺序，从一个带的单粒子非拓扑激发。换句话说，马约拉纳费米子对热涨落保持稳健，只要温度保持显著低于临界超导温度。实验上，Majorana状态可以通过测量Abrikosov涡旋中心的隧道微分电导来检测。在这样的实验中，马约拉纳态表现为零偏异常，它与非拓扑激发的贡献之间有一个$Δ$量级的间隙。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall
Selective Equal-Spin Andreev Reflections Induced by Majorana Fermions
在这项工作中，我们发现，马约拉纳费米子诱导选择性的等自旋Andreev反射（SESAR），其中传入的电子与一定的自旋极化的铅被反射为具有相同的自旋反向传播的空穴。这个Andreev反射通道的电子的自旋极化方向由Majorana费米子选择。此外，具有相反自旋极化的电子总是被反射为具有不变自旋的电子。因此，引线中的电荷电流是自旋极化的。因此，支持马约拉纳费米子的拓扑超导体可以用作在顺磁引线中产生完全自旋极化电流的新型装置。我们指出，SESAR也可以用来检测拓扑超导体中的马约拉纳费米子。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in Kitaev chains side-coupled to normal metals
本文研究侧向耦合到正常金属的Kitaev链中Majorana费米子的产生条件，发现拓扑平庸相下仍可出现Majorana费米子，并系统分析了参数空间和磁通量对零对、一对或两对Majorana费米子出现的影响。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
