从马约拉纳费米子到半导体/超导体异质结构中的拓扑量子计算

我们针对自旋轨道耦合半导体/超导体异质结构中的拓扑超导及其后果给出一篇教学式综述。我们首先回顾粒子物理中狄拉克与马约拉纳费米子概念的历史起源，并讨论这些概念的一维低维版本如何在一维超导体中出现。最终，我们聚焦于在马约拉纳方程缺陷处出现的马约拉纳零模。随后我们回顾拓扑不变量的定义，以及它如何允许从不具有洛伦兹不变性的实际超导体的体能带结构出发预言此类马约拉纳模。最后，我们讨论探测此类马约拉纳模并将其用于拓扑量子计算的方案。