非均匀 Ising-Kitaev 链中的马约拉纳费米子：精确解
介观与纳米尺度物理
2017-05-04 v2 统计力学
量子物理
摘要
基于马约拉纳量子比特的量子计算机将包含大量零能马约拉纳态。该系统可以建模为交替“平庸”和“拓扑”区域的 Ising-Kitaev 链连接网络，零能马约拉纳费米子局域在其界面处。描述此类网络的理论的低能部分可以用马约拉纳零模之间的领先阶耦合来表述。我考虑了一个展示四个马约拉纳零模之间有效耦合的最小模型——非均匀 Ising-Kitaev 链，包含被“平庸”区域隔开的两个“拓扑”区域。通过精确求解该模型，我证明了对于模型参数的一般值，四个零模局域在链的四个界面点处。在存在额外反演对称性的特殊情况下，马约拉纳零模在两个界面点之间“离域”。在这两种情况下，理论的低能部分都可以用局域的马约拉纳费米子来表述，但其中一些耦合与它们各自的间距无关：精确解不支持有效低能哈密顿量的“最近邻”形式。
引用
@article{arxiv.1609.00925,
title = {Majorana fermions in the nonuniform Ising-Kitaev chain: exact solution},
author = {B. N. Narozhny},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.00925},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 8 figures