马约拉纳费米子编码拓扑存储器的衰减率

近期有大量关于在固态异质结、超导导线和光学晶格中产生马约拉纳零模的提议。据推测，存储于由这些模式构建的量子比特中的信息会受到保护，免受各种形式的退相干影响。本文证明情况并非如此。我们提出了一种通用方法来研究外部扰动对这些模式的影响。我们聚焦于不同马约拉纳模式之间不存在直接或通过中介费米子间接相互作用的情形。为了量化存储在马约拉纳模式中的信息损失速率，我们研究了由它们构建的量子比特的双时关联函数。我们分析了一个通用的有能隙费米子环境（热库），它通过隧穿与量子比特的不同组分（不同的马约拉纳模式）相互作用。我们发现静态（时间无关）扰动是无害的，仅导致所存储信息的损耗在长时极限下趋于饱和。另一方面，对于动态（时间依赖）系统，我们得到了显著不同的结果，在长时极限下没有任何相干性得以幸存。特别地，我们发现费米子热库中模式的退相和能量涨落对马约拉纳存储器具有不利影响。