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在自旋轨道耦合半导体中用马约拉纳费米子干涉测量探测非阿贝尔统计

强关联电子 2011-08-24 v2 超导电性

摘要

具有非阿贝尔统计的量子力学系统列表最近因包含了邻近s波超导体的通用自旋轨道耦合半导体(例如InAs)而得以扩展。在此系统中利用马约拉纳费米子干涉测量来演示任意子统计,是迈向拓扑量子计算(TQC)的必要第一步。然而,由于半导体中可产生的所有孤立手性边缘都是电荷中性的,目前尚不清楚在该系统中是否可能实现电控干涉测量。我们在此展示,当两个孤立的手性马约拉纳边缘被拉近至紧密接触时,所产生的界面支持电荷电流,从而能够在半导体结构中实现电控马约拉纳费米子干涉测量。在半导体上进行的此类干涉测量实验,类似于在ν=5/2\nu=5/2分数量子霍尔系统以及三维强拓扑绝缘体表面上进行的类似干涉测量实验,说明了二维半导体异质结构作为合适的TQC平台的有用性。特别是,我们提出的马约拉纳干涉仪可能是确立拓扑超导体中非阿贝尔编织统计的最直接方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1004.4702,
  title  = {Probing non-Abelian statistics with Majorana fermion interferometry in spin-orbit-coupled semiconductors},
  author = {Jay D. Sau and Sumanta Tewari and S. Das Sarma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4702},
  year   = {2011}
}

备注

8 pages, 2 eps figures