Fano effect in Aharonov-Bohm ring with topologically superconducting bridge
考虑Aharonov-Bohm环（AB环）臂的内部结构，分析了具有强自旋-轨道相互作用（SOI）的超导线材（SC线材）中与拓扑相变有关的输运特性。SC线充当连接臂的桥。在紧束缚近似下，使用非平衡格林函数得到的线性响应电导的面内磁场依赖性揭示了Breit-Wigner和Fano共振（FR），如果导线是在非平凡的阶段。这种效应是由系统中存在两个相互作用的传输通道来解释的。因此，FR归因于连续体中的束缚态（BSC）。BSC寿命由子系统之间的跳变参数和SC线属性两者决定。它是建立FR的宽度和位置是非常敏感的SC线，马约拉纳或Andreev束缚态（MBS或ABS，分别）的最低能量激发的类型。此外，它表明，在AB环的特定情况下，T形几何形状，FR消失的输运通过MBS和电导等于一个量子。它在当地的交通系统中翻了一番。相反，在ABS的情况下，局部电导为零。研究了SC线中的平均场库仑相互作用和对角无序对FR的影响。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall
Topologically switchable transport in a bundled cable of wires
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究通过随机导线束中的拓扑相变实现稳定金属传输，揭示了拓扑连接对量子输运的影响。
2026-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dynamically Induced Topology and Quantum Monodromies in a Proximity Quenched Gapless Wire
研究了拓扑平凡的一维无带隙金属丝突然耦合到拓扑束缚态后的猝灭动力学。我们发现，由于束缚态泄漏到和传播通过电线，他们的拓扑性质的签名生存，并保持可测量的寿命很长。因此，失超动态地在无间隙导线中引起拓扑性质。具体而言，我们研究了耦合到分数电荷孤子或马约拉纳费米子的无隙导线，并通过分析和数值计算分数电荷，费米子宇称，纠缠熵和分数交换统计的动态，在存在无序和短程相互作用的情况下，表征动态诱导的拓扑结构。在一个双重有效的描述，这种现象是描述的边界变化算子，其中，显着的，生成拓扑非平凡的monodromies在无间隙线，无论是阿贝尔和非阿贝尔量子统计的束缚态的双因子。
2019-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reentrant topological phase transitions in a disordered spinless superconducting wire
在相干长度为λ的一维无自旋p波超导体中，无序在临界平均自由程l= λ/2处引起拓扑非平凡相和平凡绝缘相之间的相变.在这里，我们表明，一个多通道的无自旋p波超导体经历了一个交替的拓扑平凡和非平凡的阶段时，增加的无序强度，相变的数量等于通道数N。最后的相变，从一个非平凡的阶段到平凡的阶段，发生在平均自由程l = N/（N+1），参数小于临界平均自由程在一维。我们的结果在线宽W远小于超导相干长度λ的限制下是有效的。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall
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
Majorana box qubits
由存储介质的拓扑结构保护的量子信息预期表现出长的相干时间。另一个特征是通过编织马约拉纳束缚态产生的拓扑保护门。然而，编织需要具有分支拓扑片段的结构，这在现在被认为具有马约拉纳束缚态的超导体-超导体异质结构中具有固有的困难。在本文中，我们构造量子比特利用拓扑保护和非局域性质的Majorana束缚态的平行线网络，但不依赖于编织的量子门。基本单元由三条拓扑线组成，其中两条线由平凡的超导体耦合，第三条线作为干涉臂。组合线的库仑阻塞产生分数自旋，可通过用于单量子位读出、初始化和操作的量子点进行非局部寻址。我们描述了相同的工具如何允许测量为基础的实施的克利福德门，在总的架构通用。因此，使用现有技术进行拓扑保护量子位的原理证明是可以实现的。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics of Anderson localization in disordered wires
我们考虑无限无序金属线中电子的动力学。我们推导出在给定时间内扩散返回到起点的概率的精确表达式。该结果是有效的导线或不具有时间反演对称性，并允许拓扑保护的导电通道的可能性。在不存在受保护的信道的情况下，安德森局域化导致在长时间内返回概率的非零限制值，其接近于具有取决于对称类的指数的时间的负幂。当存在拓扑保护通道时（在酉对称或辛对称的线路中），返回的概率在长时间内衰减到零，作为幂律，其指数取决于受保护通道的数量。技术上，我们用一维超对称非线性西格玛模型描述电子动力学。我们推导出一个确切的身份，涉及任何本地动态关联函数在一个无序的线的酉，正交，或辛对称的某个期望值在随机矩阵合奏类AIII，CI，或DIII，分别。所建立的一维到零维西格玛模型的精确映射是非常一般的，可以用来计算无序导线中的任何局部可观测量。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall
Majorana Fermion Induced Non-local Current Correlations in Spin-orbit Coupled Superconducting Wires
最近在半导体导线/超导体异质结中观察到的零偏压电导峰引起了人们极大的兴趣，并且关于该观察是否与Majorana费米子（MFs）有关存在着激烈的争论。在这里，我们研究了本地和交叉Andreev反射在两个正常的引线和一个夹层超导半导体线与两个空间分离，但强耦合MF端态的结。这样的设备的电导和Fano因子是急剧不同的拓扑平凡的情况下，即使在存在的障碍，因此可以用来确定毫不含糊的MF。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall
Andreev spectrum with high spin-orbit interactions: revealing spin splitting and topologically protected crossings
我们数值研究了耦合到超导电极（S）的具有高自旋轨道相互作用的多通道介观量子线（N）的Andreev谱，对比了拓扑和非拓扑行为.在非拓扑情况下，采用具有Rashba相互作用的正方形晶格模型，我们发现，只要普通量子线可以容纳多个导电通道，Andreev能级的自旋简并度就会被S库之间的相位差所提升，这打破了零塞曼场的时间反演对称性。Andreev态在保持时间反演对称性的$π$的多个相位处保持简并，从而产生不被无序提升的能级交叉。与直流约瑟夫森电流相反，有限频率导纳（磁化率）对这些能级交叉和通过小塞曼场解除其简并性非常敏感。更有趣的是，具有次近邻自旋轨道相互作用的六方晶格的情况下，表现出一维拓扑螺旋边缘状态\cite{Kane2005}。然后，有限频率导纳在低温下携带在$π$处的受保护的Andreev能级交叉的非常特定的签名，并且以由塞曼场分裂的尖峰的形式为零能量。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall
Robust one-dimensional wires in lattice mismatched bilayer graphene
我们表明，晶格失配的双层石墨烯可以实现坚固的一维导线。通过考虑一个单一的畴壁的狄拉克电子的质量改变其符号，我们建立了一个普遍的投影原理。这决定了拓扑零能畴壁态的存在如何依赖于畴壁的方向和体布里渊区内的质量狄拉克锥的位置。我们推广这个想法的任意图案的域壁，拓扑保护的国家只存在于一个奇数的拓扑域壁的存在。
2011-06-09 cond-mat.mes-hall
Near-zero-energy end states in topologically trivial spin-orbit coupled superconducting nanowires with a smooth confinement
一维自旋轨道耦合纳米线与邻近诱导配对附近的s波超导体可能是在拓扑非平凡状态，其中它有一个零能量马约拉纳束缚态在每一端。我们发现，拓扑平凡相可能有一个指数小的能量的费米端态，如果在电线的两端的限制势是光滑的。这种近零能级的可能存在意味着，即使在理想的干净的单沟道极限中，仅仅观察到隧穿电导中的零偏置峰也不是拓扑超导相的唯一特征。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional topological phases in three-dimensional coupled-wire systems
结果表明，三维耦合量子线系统支持由二维分数量子霍尔子系统的闭环和开平面组成的分数拓扑相。这些相位具有拓扑保护的边缘状态，并且通过对应于分数量子霍尔边缘模式的重排的奇异量子相变分离。一些支持存在一个扩展的异国情调的临界相分离的散装间隙分数拓扑相位。在没有电子-电子相互作用的情况下，存在基于耦合整数量子霍尔态的类似但未分解的体带隙相。它们被一个扩展的临界Weyl半金属相分开。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Identify the topological superconducting order in a multi-band quantum wire
如何区分由马约拉纳费米子引起的零偏峰（ZBP）和其他效应引起的零偏峰是量子线拓扑有序性检测中的一个难题。在本文中，我们提出了区分拓扑超导相从拓扑平凡的阶段，使约瑟夫森结的量子线连接到一个侧引线，然后测量隧道电导通过它作为跨结$ϕ$的相位差的变化。即使在两相中都存在ZBP，我们也可以通过$ϕ=π$处的电导峰和附近的蝴蝶图案来识别拓扑超导相。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically Induced Fermion Parity Flips in Superconductor Vortices
二维拓扑超导体中的Majorana束缚态的一个突出特征是它们在被涡旋环绕时获得$π$的相位因子。这项工作的重点是涡的自由度本身，并表明，在马约拉纳状态的变化是伴随着费米子宇称变化的漩涡内。这种宇称翻转被解释为超导导线中费米子宇称泵机制的高维模拟，以及通过一般的拓扑参数。这是证明在三种不同的情况下的水平交叉-在i）自旋三重态配对超导体，并在邻近诱导超导系统涉及ii）量子自旋霍尔铁磁体混合和iii）陈绝缘体。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anderson localization at the boundary of a two-dimensional topological superconductor
二维拓扑超导体的一维边界可以承载许多拓扑保护的手征模。结合两个拓扑超导体与不同的拓扑指数，有可能实现的情况下，只有一个给定数量的通道（$m$）的拓扑保护，而其他人没有，因此受到安德森局域化在无序的存在。我们研究了具有时间反转和自旋旋转对称性破坏的准一维量子线（D类）的输运性质，计算了平均电导、电导方差和三阶累积量，以及平均散粒噪声功率.结果得到任意导线长度，跟踪交叉从扩散德鲁德政权的强本地化的制度，只有$m$保护通道进行。我们的方法是基于非微扰处理的非线性超对称西格玛模型的对称类D的两个副本，在我们最近的出版物[D。S. Antonenko等人，B 102，195152（2020）]。拓扑保护模的存在导致拓扑Wess-Zumino-Witten项在sigma模型作用量中出现，这导致了转移矩阵哈密顿量的一系列附加的本征态。该方法可用于研究其他对称类量子线中安德森局域化与拓扑保护的相互作用。
2022-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically Protected Dynamics of Spin Textures
我们研究了薄磁性纳米线中自旋织构的电流诱导动力学。我们推导出有效的运动方程描述与拓扑缺陷的畴壁软模式的动力学。由于磁畴壁是拓扑对象，因此这些方程是通用的并且仅取决于少数参数。我们得到了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁线中的自旋螺旋畴壁结构和临界电流对这种相互作用的依赖关系。我们还找到了最有效的方式来移动的畴壁的谐振电流脉冲，并提出了一个程序来确定其动态通过测量移动畴壁引起的电压。基于非恒定的纳米线，我们展示了如何使未来的磁存储纳米器件更加节能。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced topological transitions in multichannel Majorana wires
在这项工作中，我们研究的多通道超导纳米线的拓扑性质的无序的影响。虽然标准的期望是，光谱间隙是关闭和打开的转换，改变的拓扑指数的线，我们表明，关闭和打开的运输间隙也可以引起拓扑转变，即使在存在的非零密度的状态在整个过渡。这种由无序引起的输运能隙可以改变拓扑指数，将拓扑平凡的线驱动到非平凡状态，反之亦然。我们专注于Rashba自旋轨道耦合半导体纳米线接近传统的超导体，这是一个实验相关的系统，并获得这些线的拓扑转变的解析公式，有效的通用实现的障碍。完全紧束缚模拟显示与我们的分析结果非常一致，没有任何拟合参数。
2017-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically non-trivial superconductivity in spin-orbit coupled systems: Bulk phases and quantum phase transitions
拓扑非平凡的超导性已经被预测发生在具有相当大的自旋轨道耦合的超导体中，在外部塞曼分裂的存在下。已经提出了两个这样的系统：（a）s波超导体对势是在半导体上邻近感生的，以及（b）对势自然地产生于固有的s波配对相互作用。如现在所熟知的，以2D膜或线网络中的1D纳米线的形式的这种系统可以用于拓扑量子计算。当外部塞曼分裂$Γ$超过一个临界值$Γ_c$时，系统从规则超导相过渡到非阿贝尔拓扑超导相。在（a）和（b）两种情况下，本文都考虑对势$Δ$在普通相和拓扑超导相中都是严格s波，它们被一个位于$Γ_c = \sqrt{Δ^2 + μ^2}$的拓扑量子临界点分开，其中$μ(>> Δ)$是化学势。另一方面，由于存在$Γ_c >> Δ$，拓扑相（$Γ> Γ_c$）所需的塞曼分裂远远超过值（$Γ\sim Δ$），在没有自旋轨道耦合的情况下，高于该值，s波对势将消失（并且系统将变为非超导）。因此，我们导致的情况下，拓扑超导相似乎设置在一个参数制度，该系统实际上是非超导的自旋轨道耦合的情况下。在本文中，我们解决的问题是如何一个纯的s波对潜力可以生存一个强大的塞曼场产生的拓扑超导相。我们表明，自旋-轨道耦合是量子跃迁和拓扑非平凡超导相实现$Γ>> Δ$的鲁棒性的关键参数。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological quantum switch and controllable quasi 1D wires in antimonene
基于最近发现的非平凡的拓扑结构的扣锑，我们提出了一个量化的开关，是由拓扑结构和机制来创建可配置的1D线通道保护的概念设计。我们表明，在这个系统中的拓扑所需的边缘状态可以打开和关闭，通过打破反转对称性（减少对称性从$S_6$到$C_3$），这可以通过门控系统。这表明，以创建一个场效应量子开关投影的拓扑结构。其次，我们表明，通过在不同区域局部选通具有不同极性的系统，在它们的界面处产生类似孤子的畴壁，该畴壁具有受保护的电子态，在该电子态中，可以通过选通掺杂来实现输运。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Majorana single-charge transistor
我们研究通过库仑阻塞的拓扑非平凡的超导导线（马约拉纳端态）的金属导线接触的运输。通过这种相互作用的马约拉纳单电荷晶体管的电流的精确公式推导出的线谱函数。从三个不同的角度可以得出一个全面的图景。我们发现库仑振荡与普遍减半的有限温度下的峰值电导强封锁条件下，谷电导主要来自弹性共隧穿。由于涉及库珀对分裂的异常隧穿，非线性电导表现出有限电压边带。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall
From coupled wires to coupled layers: Model with three-dimensional fractional excitations
我们提出了一个系统的方法来构建微观模型与分数激发在三维（3D）空间。构建块是由与当前代数$\mathfrak{g}$相关联的（1 + 1）维共形场论（CFT）描述的量子线。导线通过$\mathfrak{g}_1$和$\mathfrak{g}_2$ CFT的电流-电流相互作用相互耦合以形成3D网络，$\mathfrak{g}_1$和$\mathfrak{g}_2$ CFT通过非平凡共形嵌入$\mathfrak{g} \supset \mathfrak{g}_1 \times \mathfrak{g}_2$与$\mathfrak{g}$ CFT相关。所得到的模型可以被看作是一个三维拓扑有序状态的层结构，其中在每个线的共形嵌入实现相邻层之间的任意子凝聚。作用于基态的局域算符根据分支规则产生点状或环状的非限定激发。我们证明了我们的构造一个简单的可解模型的基础上的共形嵌入$SU(2)_1 \times SU(2)_1 \supset U(1)_4 \times U(1)_4$。我们表明，该模型具有广泛的退化基态的环面与decenefined准粒子，适当的本地微扰解除简并和产生一个三维$Z_2$规范理论与费米子$Z_2$收费。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb blockade of Majorana fermion induced transport
我们研究库仑充电效应的运输通过一个拓扑非平凡的超导导线，马约拉纳束缚态存在于正常的导电导线的接口。我们构造了一般的Keldysh泛函积分表示，并给出了弱库仑阻塞条件下非线性电流-电压关系的详细结果。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
Quantum point contact as a probe of a topological superconductor
计算了平行磁场中自旋轨道耦合半导体中s波邻近效应产生的弹道点接触超导导线的电导。如果超导体处于拓扑非平凡相，则电导G作为接触宽度或费米能的函数，在4e^2/h的半整数倍处出现平台。相比之下，高原是在通常的整数倍，在拓扑平凡阶段。无序破坏了除第一个平台之外的所有平台，第一个平台保持精确的量化，与之前隧道接触的结果一致。作为拓扑相的探针，弹道接触优于隧道接触的优点是对有限电压或温度的灵敏度大大降低。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Electron transport in multiterminal networks of Majorana bound states
我们研究电子输运通过多终端网络托管马约拉纳束缚态（MBS）的框架内的全计数统计（FCS）。特别是，我们将我们的一般结果，两个马约拉纳纳米线的T形路口。当导线处于拓扑非平凡状态时，三个MBS位于导线的外端附近，而一个MBS位于交叉点附近，并且当导线的长度有限时，相邻MBS可以重叠。我们提出了一个组合的电流和互相关测量，以揭示预测耦合的四个马约拉纳在拓扑T~结。有趣的是，我们表明，在中央铅的基本运输过程是不同的相比，外部的铅，引起的特征非本地签名的电子运输。我们发现我们的分析模型和紧束缚模型的数值模拟之间的定量协议。通过数值模拟，讨论了弱无序对电流和交叉关联函数的影响。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Suppression of 2π phase-slip due to hidden zero modes in one dimensional topological superconductors
我们研究一维拓扑超导导线中的相位滑移。这些导线已经被提议作为拓扑保护量子比特的构建块，其中量子信息分布在设备的长度上，因此不受局部退相干源的影响。然而，相位滑移是可以导致退相干的非局部事件。拓扑超导体中的相位滑移是特殊的，因为它们以4π的倍数发生（而不是传统超导体中的2π）。我们通过一个漂亮的类比来重新建立这一事实，通过明确地在2π相位滑移背景下计算的费米子谱中找到一个“隐藏”的零模，来实现粒子物理学中动态对称破缺的概念。武装与拓扑超导体中的相位滑移的理解，我们提出了一个简单的实验装置，可以通过监测超导通量量子通过拓扑超导线的隧穿率来测试的预测。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Semiclassical electron transport at the edge of a 2D topological insulator: Interplay of protected and unprotected modes
我们研究了电子输运在一个通用的无序二维拓扑绝缘体的边缘，其中一些通道的拓扑保护从背散射。假设通道的总数是大的，我们认为边缘作为一个准一维量子线和描述它的非线性西格玛模型的拓扑术语。忽略本地化效应，我们计算的平均分布函数的传输概率作为样本长度的函数。我们主要集中在两个实验相关的情况下：两个量子霍尔（QH）态之间的结具有不同的填充因子（酉类）和一个相对较厚的量子阱表现出量子自旋霍尔（QSH）效应（辛类）。在一个QH样本中，拓扑保护模式的存在下，导致在其他渠道已经在远短于本地化长度的尺度扩散的强烈抑制。在半经典水平上，这伴随着在接近单位透射的透射概率谱中形成间隙，从而抑制了散粒噪声和电导波动。在QSH系统的情况下，最多有一个拓扑保护的边缘通道导致较弱的输运效应。为了描述“拓扑”抑制几乎完美的双折射，我们开发了一个精确的映射到一个零维西格玛模型的一个不同的对称类的一维西格玛模型的半经典极限，使我们能够确定的传输概率的分布与一定的随机矩阵合奏的平均谱密度。我们将我们的结果扩展到其他对称类拓扑保护的边缘在两个维度。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
From an array of quantum wires to three-dimensional fractional topological insulators
耦合线方法已被证明是有用的，在描述二维强相互作用的拓扑相。在这篇手稿中，我们将这种方法扩展到三维，并构建了一个分数强拓扑绝缘体的模型。这种拓扑有序的相在表面上有一种奇异的无隙态，称为分数狄拉克液体，它不能用自由费米子的狄拉克理论描述。像在非相互作用强拓扑绝缘体中一样，表面受到时间反演对称性和电荷守恒的保护。我们发现，在打破这些对称性，缺口分数狄拉克液体呈现出独特的功能。特别地，如果填充物是$ν=1/m$，则由破坏时间反演对称性产生的带隙相位具有$σ_{xy}=\frac{1}{2}\frac{e^{2}}{mh}$形式的减半分数霍尔电导。另一方面，如果表面是通过与$s$波超导体的邻近耦合而形成的，我们最终得到一个奇异的拓扑超导体。为了揭示这种超导相的拓扑性质，我们将表面划分为两个区域：一个具有破缺的时间反演对称性，另一个耦合到超导体。我们发现一个分数马约拉纳模式，这不能描述的自由马约拉纳理论，在两个区域之间的边界。与隧穿进入该一维沟道相关的态密度与$ω^{m-1}$成比例，类似于相应的劳克林态的边缘。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin liquids from Majorana Zero Modes in a Cooper Box
我们提出了一个路径，构建不同的相互作用自旋系统的拓扑纳米线在库珀盒。这些线被分组为一个三线构建块，称为“六子”，由六个马约拉纳零模式组成。在存在强充电能量的情况下，六邻体变成等效于两个自旋- $1/2$自由度的库珀盒。通过考虑六子阵列和控制各种线之间的距离，可以调整控制低能自旋的哈密顿量，从而提供一种可控地构建一维和二维相互作用自旋系统的途径。我们明确提出了实现的一维自旋$1/2$ XXZ链，以及横向场伊辛模型。我们提出了一个实验，能够揭示在这种有效的自旋系统的临界点的性质，通过施加一个本地的栅极电压和测量的感应电荷在一定的距离。为了证明这种方法的适用性，以二维，我们提供了一个方案，实现拓扑有序的姚Kivelson自旋液体模型，它有一个集体马约拉纳边缘模式，类似于Kitaev的蜂窝模型的B相。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian topological spin liquids from arrays of quantum wires or spin chains
我们利用一维量子线阵列通过相互作用强耦合，构造了二维非阿贝尔拓扑有序态。在我们的方案中，所有的电荷自由度都是有间隙的，所以这种结构可以使用量子线或量子自旋链作为构建块，最终结果是相同的。该结构在体中的自由度的间隙，而在边缘处的共形场论（CFT）所描述的$(1+1)$维空间和时间离开去耦状态。我们认为这两种情况下，时间反演对称性（TRS）存在或不存在。当TRS不存在时，边缘态是手性的和稳定的。我们规定，特别是，如何达到所有的边缘状态所描述的酉CFT极小模型与中心荷$c<1$。这些非阿贝尔自旋液体状态有消失的量子霍尔电导率，但非零的热。当TRS存在时，我们描述了体态可以是非阿贝尔、非手性和带隙的量子自旋液体或无隙的情况。在前一种情况下，我们发现边缘态也是带隙的。本文对非阿贝尔玻色化和仿射流代数作了简要的回顾，目的是使它们成为自包含的。为了说明在热身运动的方法，我们恢复的10倍的方式分类的二维非相互作用的拓扑绝缘体使用马约拉纳表示，自然产生的非阿贝尔玻色子。在该方案中，分类减少到计算质量矩阵的零奇异值的数量，当左和右零特征向量存在时，存在无间隙边缘模式。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized edge currents and Majorana fermions in one- and two-dimensional topological superconductors
我们调查的持续电流，自旋极化的局域态密度，和光谱功能的拓扑超导体的顶部放置铁磁杂质的s波超导体与Rashba自旋轨道相互作用。我们解决自洽的超导序参量和调查两个二维块和一维线的铁磁杂质，与磁矩指向垂直和平行的表面。我们发现，铁磁块的拓扑保护的边缘状态引起自旋极化的边缘电流，但总的持续电流流动的方向相反，预期从边缘状态的色散关系。我们还表明，马约拉纳费米子在端点的一维线的自旋极化，这可以直接相关的二维块的边缘电流的自旋极化。连接也作出了物理的Yu-Shiba-Rusinov状态的零维杂质。
2015-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realizing universal quantum gates with topological bases in quantum-simulated superconducting chains
一维时间反演不变的拓扑超导导线的对称类DIII展示奇异的物理，可以利用它来实现一套通用的操作在拓扑量子计算。然而，由于现实的限制，在常规凝聚态材料中验证DIII类物理是非常重要的。在这里，我们提出了一个安全保护的硬核玻色子模拟器的一维DIII拓扑超导体。采用色散动态调制方法，不仅可以对这种新型自旋超导链进行精确模拟，而且可以利用拓扑保护的简并基态构成的计算基实现一组通用的量子门.基于约瑟夫森量子线路给出了该方案的物理实现，详细分析表明，该方案在实验上是可行的。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimizing the transport of Majorana zero modes in one-dimensional topological superconductors
拓扑量子计算是基于编织非阿贝尔任意子的概念，如马约拉纳零模（MZM），以执行门操作。这些协议的一个关键组成部分是MZM通过拓扑超导体的绝热穿梭。在这里，我们考虑的“钢琴键”的方法，MZM运输使用本地电动门调谐部分（“键”）之间的拓扑平凡和非平凡的阶段的线。我们数值模拟这种运输单根导线上，并计算非绝热误差相应的激发系统。我们发现，这种错误通常是减少运输时，通过使用多个键，因为人们可以期望从建模每个钢琴按键作为一个有效的朗道-齐纳过程。然而，进一步增加密钥的数量会增加错误;因此，存在一个非平凡的最佳密钥数量，它可以在给定固定的总穿梭时间的情况下最小化非绝热错误。正如我们所展示的，这个最佳的按键数量可以通过将每次按键建模为有效的朗道-齐纳过程来解释，同时仔细注意由于每次按键开始和结束时化学势的时间依赖性调制的非分析行为而产生的幂律校正。
2023-03-24 cond-mat.mes-hall
Shuttling Majorana zero modes in disordered and noisy topological superconductors
McGill University（麦吉尔大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；ICFO–Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）
研究无序和噪声环境下Majorana零模传输对接近态误差的影响，揭示无序和噪声如何影响拓扑超导体中量子计算的稳定性。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall
Andreev levels spectroscopy of topological three-terminal junctions
我们计算了探针插入拓扑约瑟夫森结的弱连接处的微分电导，该结由沉积在两个分离的超导体顶部的半导体纳米线组成。我们的目的是了解如何在Andreev束缚态的频谱中的特殊功能，产生由于存在的Majorana束缚态在两端的两个拓扑超导导线定义的结，可以通过测量的微分电导确定。我们发现，当探针允许一个单一的传播模式，微分电导呈现出一个下降，在零电压的零电导接近的位置，在那里的频谱表现出拓扑保护交叉。这可以被看作是马约拉纳态存在的一个标志，它不需要费米子宇称守恒，并且对参数的变化以及无序是鲁棒的。相反，当探针允许两个或两个以上的传播模式的微分电导类似的安德烈耶夫束缚态的光谱。这已经建立了利用数值和分析方法。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase Diagram and Entanglement of two interacting topological Kitaev chains
由p波对和基塔耶夫汉密尔顿描述的超导线在其边缘显示马约拉纳费米子，并且在拓扑上受到对称性的保护。我们考虑两个Kitaev线（链）耦合的库仑型相互作用和研究完整的相图，使用分析和数值技术。一个拓扑超导相与四个马约拉纳费米子发生，直到链之间的适度相互作用。对于大的相互作用，排斥和吸引，类比与哈伯德模型，我们确定莫特阶段伊辛型磁序。对于排斥相互作用，伊辛反铁磁秩序有利于轨道电流自发打破时间反演对称性的发生。通过强烈地改变两个链的化学势，发生朝向完全极化（空的或满的）费米子链的量子相变。在Kitaev模型中，分离拓扑超导相和极化相的量子临界点属于二维临界伊辛模型的普适类。当增加链之间的库仑相互作用，然后我们确定一个额外的阶段对应于两个关键的伊辛理论（或两个链的马约拉纳费米子）。我们确认存在这样一个阶段，从精确映射和二分波动的概念。作为对Kitaev模型中量子临界点的回忆，我们证明了在二分体涨落中存在负对数修正。其他纠缠探针如二分熵和纠缠谱也被用来描述相图。在超冷原子和约瑟夫森结的等效装置中，可以达到大相互作用的极限。
2016-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Robustness of quantized transport through edge states of finite length: Imaging current density in Floquet topological vs. quantum spin and anomalous Hall insulators
拓扑绝缘体（TI）的理论分析传统上集中在具有带隙的无限大均质晶体和其波函数的非平凡拓扑，或者其边界具有表面或边缘金属态的无限大导线上。然而，实验设备包含连接到正常金属（NM）引线的有限尺寸拓扑区域，这就提出了一个问题，即纵向电导的量化精度如何以及电子如何从拓扑平凡的NM引线跃迁到边缘态。这对于最近获得的二维（2D）Floquet TI来说是特别紧迫的问题，其中电子从与时间无关的NM导致流入与时间相关的边缘状态-Floquet TI的最近实验实现使用由圆偏振光照射的石墨烯，没有表现出量子化的纵向电导或霍尔电导。在这里，我们采用电荷守恒的解决方案的Floquet不等格林函数（NEGFs）的辐照石墨烯纳米计算纵向两端电导，以及空间分布的局部电流密度的电子传播从NM导致Floquet TI。在Floquet TI的情况下，体电流密度和边缘局部电流密度对总电流的贡献相等，这导致纵向电导低于预期的量化平台，边缘空位略微降低。我们提出了两个实验方案来检测Floquet TI内的体电流密度和边缘电流密度的共存：（i）在石墨烯的照射区域的内部钻纳米孔将诱导体电流密度的反向散射，从而将纵向电导降低$\sim 28$ %;（ii）使用金刚石NV中心对由局部电流密度产生的磁场进行成像。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall
