迈向基于马约拉纳的量子计算里程碑
介观与纳米尺度物理
2016-08-10 v2 强关联电子
量子物理
摘要
我们提出了一种在具有介观超导岛的半导体纳米线中制备、操控和读取马约拉纳零模的方案。我们的方法将材料生长的最新进展与量子点实验中常用工具相结合，包括隧穿势垒的栅极控制与库仑效应、电荷感应和电荷泵浦。我们概述了介于零模探测与量子计算之间的一系列里程碑，包括：(1) 利用近端电荷传感器或泵浦电流探测非阿贝尔任意子的融合规则；(2) 验证原型拓扑量子比特；(3) 通过在分支几何中编织展示非阿贝尔统计。前两个里程碑仅需要具有两个岛的单根纳米线，并且还能实现对系统激发能隙、准粒子中毒速率、残余马约拉纳零模分裂以及拓扑量子比特相干时间的灵敏测量。这些编织前实验也可适用于其他操控和读取方案。
引用
@article{arxiv.1511.05153,
title = {Milestones toward Majorana-based quantum computing},
author = {David Aasen and Michael Hell and Ryan V. Mishmash and Andrew Higginbotham and Jeroen Danon and Martin Leijnse and Thomas S. Jespersen and Joshua A. Folk and Charles M. Marcus and Karsten Flensberg and Jason Alicea},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05153},
year = {2016}
}
备注
27 pages, 12 figures, greatly expanded discussion on manipulation strategies and fusion-rule/qubit protocols