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利用费米模式揭示马约拉纳零模的非平凡融合规则

介观与纳米尺度物理 2023-10-26 v2 超导电性

摘要

融合马约拉纳零模会导致多种结果,这是非阿贝尔任意子独有的性质。成功演示这一非平凡融合规则将是拓扑量子计算发展的一个里程碑。在此我们表明,这可以通过简单地将一个费米模式附加到单个马约拉纳零模上来实现。通过以不同顺序调制该费米模式的能级及其与马约拉纳模式的耦合,我们表明当选择不同的融合回路时,可以实现零或整数电荷泵浦。此类融合回路与马约拉纳模式的非平凡融合规则密切相关,并仅由参数空间中在零能处的交叉所决定。最后我们在耦合到量子点的基于纳米线的拓扑超导体中演示了我们的方案。我们表明,与实际系统中平凡 Andreev 束缚态的情况相反,无论 FM 态的初始条件如何,对真实系统中 MZM 的电荷泵浦都是鲁棒的。这为区分马约拉纳模式与平凡 Andreev 束缚态提供了一种可行方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.06261,
  title  = {Unveiling nontrivial fusion rule of Majorana zero mode using a fermionic mode},
  author = {Yu Zhang and Xiaoyu Zhu and Chunhui Li and Juntao Song and Jie Liu and X. C. Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06261},
  year   = {2023}
}

备注

5 pages, 5 figures