Kitaev 自旋液体中门电压调控的任意子产生与探测

对 Kitaev 自旋液体所支撑的非阿贝尔 Ising 任意子的可靠操控，有望实现本质容错量子计算。此处我们提出一种独立方案，利用含非阿贝尔 Kitaev 自旋液体与单层半导体的异质结构中的可调门电压，产生并探测单个 Ising 任意子。我们装置的关键要素为：Kondo 耦合以在半导体中每个电子周围的自旋液体内稳定一个 Ising 任意子，以及大充电能以控制半导体中不同门定义区域的电子数。特别地，可通过门调控将圆盘形区域的电子数调为一，从而产生单个 Ising 任意子；而通过测量其周围环形区域（电子数允许在零与一之间涨落）的电导可对其进行干涉探测。我们为在 $\alpha$-RuCl$_3$ 等有望的候选材料中实现该方案提供了具体实验指导。