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半导体碳纳米管中的马约拉纳准粒子

介观与纳米尺度物理 2018-02-28 v1

摘要

构建承载马约拉纳准粒子(MQPs)的有效 p 波超导体目前尤为引人关注,亦考虑到 MQP 在容错拓扑量子计算中的潜在应用。在准一维系统中,横向模式间的耦合显著缩减了拓扑超导的参数空间。加之需在实验可行条件下实现拓扑相的要求,这在实践中严格限制了可承载 MQP 的体系选择。本文证明,与超薄 s 波超导体(如机械剥离的 NbSe2_2)邻近的半导体碳纳米管(CNTs)满足上述需求。通过实空间中精确的紧束缚数值计算,我们展示了在施加磁场超过临界值后 CNT 末端局域零能态的出现。在已知微观波函数的基础上,我们明确证实了这些局域态的马约拉纳本质。并利用精确的分析模型哈密顿量计算了拓扑相图。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.03616,
  title  = {Majorana quasiparticles in semiconducting carbon nanotubes},
  author = {Magdalena Marganska and Lars Milz and Wataru Izumida and Christoph Strunk and Milena Grifoni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.03616},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 7 figures, supplementary material available as ancillary file