Majorana模的幺正对称保护非阿贝尔统计
介观与纳米尺度物理
2022-01-06 v2 统计力学
超导电性
量子物理
摘要
对称保护拓扑超导体(TSC)可在其边界或涡核处容纳多个 Majorana 零模(MZM),而此类系统中的 Majorana 编织一般而言是否非阿贝尔仍是一个开放问题。在此我们于理论上揭示了 MZM 的幺正对称保护非阿贝尔统计,并提出了实验实现方案。我们表明,编织两个各承载 个幺正对称保护 MZM 的涡旋通常可归约为 个独立扇区,每个扇区编织两个不同的 Majorana 模。这给出了幺正对称保护非阿贝尔统计。作为一个具体例子,我们在一个自旋三重态 TSC 中演示了所提出的非阿贝尔统计,该系统在每个涡旋处承载两个 MZM,且有趣的是可精确映射到一个量子反常霍尔绝缘体。因此,幺正对称保护非阿贝尔统计可在后一绝缘相中验证,并研究了其在实现各类拓扑量子门中的应用。最后,我们提出了在光学 Raman 晶格中实现本研究的新型实验方案。我们的工作为基于 Majorana 的拓扑量子计算开辟了新路径。
引用
@article{arxiv.2010.07844,
title = {Unitary Symmetry-Protected Non-Abelian Statistics of Majorana Modes},
author = {Jian-Song Hong and Ting-Fung Jeffrey Poon and Long Zhang and Xiong-Jun Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.07844},
year = {2022}
}
备注
Main text (5+pages, 4 figures) and Supplementary Material (5+pages, 2 figures); Discussions and refs are updated