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操控马约拉纳零模的拓扑自旋

介观与纳米尺度物理 2026-02-06 v2 超导电性 量子物理

摘要

马约拉纳零模的非阿贝尔交换统计使其在技术应用和基础研究方面备受青睐。与其非阿贝尔对应物不同,阿贝尔贡献 eiθe^{i\theta}(其中 θ\theta 与马约拉纳的拓扑自旋直接相关)往往被忽视。然而,阿贝尔交换相位即拓扑自旋可能因系统而异。对于拓扑超导体中的涡旋,阿贝尔交换相位被解释为涡旋绕环 e/4e/4 电荷所产生的阿伏伽德-卡舒相位。本文展示了如何通过控制器件几何形状来操控该分数电荷,从而操控拓扑自旋,为拓扑量子计算引入了额外的控制手段。为探测此效应,我们提出一种涡旋干涉实验,通过临界电流的位移揭示该分数电荷的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.06334,
  title  = {Manipulating the topological spin of Majoranas},
  author = {Stijn R. de Wit and Emre Duman and A. Mert Bozkurt and Alexander Brinkman and Inanc Adagideli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06334},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 4 figures