真实纳米线 Y 形结与音叉结构中的马约拉纳编织
介观与纳米尺度物理
2020-01-03 v2 强关联电子
超导电性
摘要
据预测，马约拉纳费米子出现在结合超导性、强自旋轨道耦合和外加磁场的纳米线器件的两端。通过利用合适的门控操控这些器件的网络，有研究提出可执行编织操作作为逻辑操作，适用于量子计算。然而，任何真实器件几何结构中磁场不可避免的失准，引发了人们对这种编织可行性的质疑。在本文中，我们使用受实验启发的纳米线模型，对具有 Y 形结和音叉几何结构的器件中的编织操作进行数值模拟。我们研究了静态和动力学特征如何随几何参数变化，并确定了使编织成功概率最优的参数选择。值得注意的是，我们发现存在一个最优的 Y 形结半角（对于我们的参数值约为 20 度），它平衡了两种降低激发能隙的竞争机制。此外，我们发现音叉几何结构相比 Y 形结几何结构具有显著优势，因为它大幅降低了使编织过程复杂化的动力学相位振荡的影响。我们的结果表明，使用此类器件在原则上完成成功的编织是可能的，并且在实验可及范围之内。
引用
@article{arxiv.1906.01124,
title = {Majorana Braiding in Realistic Nanowire Y-Junctions and Tuning Forks},
author = {Fenner Harper and Aakash Pushp and Rahul Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.01124},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 10 figures. v2: updated references, published version