构建拓扑量子电路：Majorana 纳米线结
介观与纳米尺度物理
2018-01-16 v2 超导电性
摘要
利用近邻化半导体纳米线中局域化的非阿贝尔 Majorana 零模进行拓扑量子计算，需要对纳米线结进行精细的静电控制，以便操纵和编织零模，从而实现任意子容错门操作。我们从理论上研究了此类基本纳米线结（即所谓的 T 结）的拓扑超导性质，发现结的存在可能会通过引入模仿零模的虚假非拓扑亚能隙态，以非微扰的方式影响 Majorana 行为。我们提出了一种可能解决这一潜在严重问题的方案，证明了由二维（2D）电子气体系统通过光刻制成的结可以表现出稳健的亚能隙拓扑性质，且不存在任何虚假零模。我们提出了一种 2D 结构，能够实现多探针隧穿实验，提供依赖于位置的能谱分析，从而可以决定性地解决与实验中观察到的零偏置电导峰起源相关的悬而未决的问题。我们还发现，与平庸超导体构成的结可能会导致局部扰动，从而诱发与纳米线结相关的外在低能态类似的低能态。
引用
@article{arxiv.1710.03727,
title = {Building topological quantum circuits: Majorana nanowire junctions},
author = {Tudor D. Stanescu and Sankar Das Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.03727},
year = {2018}
}
备注
Published version, 8 pages, 9 figures