二维系统中具有微型栅极控制的 Majorana 束缚态融合
介观与纳米尺度物理
2022-04-26 v3 材料科学
统计力学
超导电性
摘要
拓扑超导的一个标志是 Majorana 束缚态 (MBS) 的非阿贝尔统计，即其无电荷零能涌现准粒子。由此产生的单个电子的分化，作为两个空间分离的 MBS 非局域存储，为实现容错拓扑量子计算提供了强大平台。然而，尽管付出了密集努力，对 MBS 的实验支持仍是间接的，且未探测其非阿贝尔统计。在此我们提出如何在微型栅极控制的平面 Josephson 结 (JJ) 中克服此障碍，并基于动力学模拟，通过用量子点接触进行电荷传感探测，展示通过 MBS 融合实现的非阿贝尔统计。我们在基于 InAs/Al 的 JJ 中用五个微型栅极演示了拓扑转变和超导性质的栅极控制，从而支持在二维 (2D) 系统中制备、操纵和融合 MBS 的可行性。虽然我们聚焦于这一已确立的平台（其拓扑超导性已被实验探测到），我们识别难以捉摸的非阿贝尔统计的提案也激励了在其他栅极控制的 2D 系统中的进一步 MBS 研究。
引用
@article{arxiv.2101.09272,
title = {Fusion of Majorana Bound States with Mini-Gate Control in Two-Dimensional Systems},
author = {Tong Zhou and Matthieu C. Dartiailh and Kasra Sardashti and Jong E. Han and Alex Matos-Abiague and Javad Shabani and Igor Zutic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09272},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 7 figures; Accepted in Nature Communications