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超导体中的 Bogoliubov 准粒子为整数电荷粒子,不适用于编织量子信息

强关联电子 2025-10-14 v2 超导电性 量子物理

摘要

我们给出严格证明:在粒子数守恒哈密顿量下,单体准粒子通常具有与裸粒子相同的量子化电荷与惯性质量。由此可得,超导体涡旋(或边缘)中的 Bogoliubov 零模 不能\textit{不能} 是能够编织量子信息的自身反粒子。因此,备受追捧的基于 Majorana 零模的量子计算路线需要重新审视。本研究进一步揭示了通过物理热化或缓慢外场来制备和操控可编织量子态所面临的概念性挑战。这些深刻结果应重新激发对不虚假破坏全局 U(1) 对称性的超导与超流粒子数守恒理论的长期探索。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.09663,
  title  = {Bogoliubov quasi-particles in superconductors are integer-charged particles inapplicable for braiding quantum information},
  author = {Zhiyu Fan and Wei Ku},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09663},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages (supplementary included), 2 figures