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通过量子相变揭示马约拉纳准粒子:一种电流开关的提议

介观与纳米尺度物理 2016-11-15 v2

摘要

我们提出一种基于干涉仪的理论方法,该干涉仪由两个不同的量子点非对称耦合到孤立的马约拉纳准粒子(MQPs)构成,这些准粒子分别位于两条拓扑Kitaev链的末端,耦合强度分别为 (t+Δ)(t+\Delta)(Δt)(\Delta-t)。该装置使我们能够以不同于零偏压峰特征的方式探测MQPs。最为重要的是,该系统表现为由两条不同路径构成的电流开关:(i)对于连接到两条链的上点,器件将两端MQPs感知为普通费米子,且电流仅流过下点,因为上点中的电流由于超导能隙的存在而被阻止;(ii)通过轻微抑制上点与其中一条链的混合,一旦下点中出现作为连续谱中的束缚态(BIC)(Phys. Rev. B 93, 165116 (2016))的俘获电子,电流便突然切换为流过该上点。这种上下点之间的电流切换表征了此处提出的量子相变(QPT),其中比值 t/Δt/\Delta 为相变的控制参数。该QPT与干涉仪中从普通费米子激发态到MQP的改变相关,这不仅能够从根本上揭示MQPs,还产生了由它们辅助的电流开关。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.04325,
  title  = {Unveiling Majorana Quasiparticles by a Quantum Phase Transition: Proposal of a Current Switch},
  author = {F. A. Dessotti and L. S. Ricco and Y. Marques and L. H. Guessi and M. Yoshida and M. S. Figueira and M. de Souza and Pasquale Sodano and A. C. Seridonio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.04325},
  year   = {2016}
}