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用准Majorana态重现拓扑性质

介观与纳米尺度物理 2019-11-13 v3

摘要

混合超导体-半导体器件中的Andreev束缚态在拓扑平庸 regime 下只要限制势足够平滑就可以具有近零能量。这些准Majorana态在拓扑平庸相中展现零偏压电导特征,模仿空间分离的拓扑Majorana态。我们表明,除了准Majorana态之间被抑制的耦合外,这些态通过隧穿势垒与外界的耦合随磁场增加也呈指数差异。因此,准Majorana态模仿了大多数提出的Majorana特征:量子化零偏压峰、4π4\pi Josephson效应,以及存在正常量子点时的隧穿谱。我们确定在开放 regime 中量子化电导谷而非峰作为真正Majorana态除体拓扑相变外的区分特征。由于编织方案仅依赖于耦合到单个Majorana态的能力,对耦合强度的指数控制也允许使用准Majorana态进行编织。因此,虽然准Majorana态的出现使观测拓扑Majorana态复杂化,但它为非阿贝尔任意子的编织和保护量子计算开辟了另一条途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.02801,
  title  = {Reproducing topological properties with quasi-Majorana states},
  author = {A. Vuik and B. Nijholt and A. R. Akhmerov and M. Wimmer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02801},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 11 figures