非阿布莱安人的融合是仅测量拓扑量子计算中的基本操作1。在一维拓扑超导体(1DTSS)2–4中,融合量相当于确定Majorana零模式(MZMS)的共享费米亚奇偶校验。在这里,我们介绍了与Fusion规则未来测试兼容的设备体系结构5。我们在砷氧化胺 - 铝 - 铝异源结构中实施了单次干涉测量,并具有栅极定义的超导纳米线12-14。干涉仪是通过将邻近的纳米线与量子点耦合形成的。纳米线导致这些量子点的量子电容的状态依赖性转移高达1 ff。我们的量子电气测量值显示了通量H /2 e - 周期性双峰性,其信噪比(SNR)在最佳通量值下为1.6μm。从量子电气压测量的时间迹线开始,我们在两个相关状态中提取了一个相关状态的停留时间,在大约2 t的平面磁场时长度超过1 ms。我们讨论了根据拓扑上的微不足道和非本质起源的测量的解释。较大的电容偏移和较长的中毒时间可实现奇偶校验测量,分配误差概率为1%。
1 简介:二次量子化、相互作用电子、哈伯德模型及其派生模型 1 横向磁场中的量子伊辛模型:通过 Jordan 1 Wigner、Fourier 和 Bogoliubov 变换的精确解。量子相变和临界性。有序与无序。对偶性。激发和畴壁。 1 纠缠熵:面积定律和对数发散。 3 半整数自旋链:海森堡反铁磁体、Lieb-Schultz-Mattis 1 定理、有序与无序、Goldstone 玻色子、Mermin-Wagner 定理、通过坐标 Bethe 假设的精确解。 4 整数自旋链:Haldane 猜想、Affleck-Kennedy-Tasaki-Lieb 模型、MPS(矩阵积态)和张量网络简介。无间隙边缘模式和对称保护拓扑序。 5 自由费米子系统的拓扑分类:拓扑绝缘体和超导体的周期表,Su-Schriefer-Heeger模型和Kitaev的量子线:拓扑简并和马约拉纳边缘模式。 6 高维自旋模型,自旋液体,规范理论和Kitaev的环面代码模型,拓扑序和任意子 还将有一个小组项目,可以选择为文献综述(例如量子霍尔效应,Levin-Wen弦网络模型,拓扑绝缘体,
将二维材料(如石墨烯)与超导量子电路集成是寻找新型量子计算器件的一个新兴课题,因为它具有出色的导电性和二维门控特性。已经报道了一些关键的观察结果,例如门可调量子比特能量、拉比振荡和 36 纳秒(51 纳秒)尺度的量子比特弛豫时间 T1(失相时间 T2 ∗ )[1]。拓扑材料由于其受拓扑保护的表面和边缘态可以作为承载超流的稳健通道,也是用于基于二维材料的量子计算器件的有希望的候选材料 [2-3]。此外,STS 结(S 为超导体,T 为拓扑材料)自然提供了一个探索与马约拉纳束缚态 (MBS) 相关的物理的平台。在本次演讲的第一部分,我将回顾这一领域,并介绍我们实验室中一些与二维腔集成的量子电路 [4]。另一方面,基于 3D 腔的超导量子比特具有允许在其组成约瑟夫森结上进行直流传输测量的优势。在本次演讲的第二部分,我将介绍我们最近在表征铜 3D 腔中的通量可调石墨烯量子电路方面的工作。
,我们提出了一个理论框架,用于在存在二维(2D)磁性阵列的磁性阵列的情况下,在不受规定的超导电器的顶部产生二维(2D)磁性磁盘阵列,以产生无间隙拓扑超导性(GTSC)托管Majoraana Flat Edge模式(MFEM)。Our observations reveal two distinct topological phase transitions within the emergent Shiba band depending on the exchange coupling strength ( J ) between magnetic adatom spins and superconducting electrons: the first one designates transition from gapless non-topological to gapless topological phase at lower J , while the second one denotes transition from gapless topological to a trivial gapped superconducting phase at higher J .无间隙拓扑超导阶段在J的中间值(托管MFEM)的中间值中存活。此外,我们研究了批量有效配对的性质,这些配对表明GTSC出现是由于伪“ s -Wave”和伪“ P x + p y”类型的配对的相互作用。因此,我们的研究为基于D波超导体作为高温平台的2D Shiba晶格实现GTSC的实验开辟了一个有希望的途径。
Kitaev超导链是一种无旋转费米的模型,具有三胞胎样超导体。自从其参数的某些值以来,它引起了人们的兴趣,它提出了一个非平凡的拓扑阶段。在实际物理系统中,三胞胎超导性的稀缺性使Kitaev链的物理实现变得复杂。已经提出了许多建议,以克服这一困难并捏造人工三胞胎超导链。在这项工作中,我们研究了一个形成Cooper对的拼写的超导链,以S = 1状态,但S Z =0。的动机是,可以通过与S波超导底物的抗对称杂交相对诱导的链条诱导这种配对。我们研究边缘状态的性质和这些链的拓扑特性。在存在磁场的情况下,链可以用成对的费米亚点维持无间隙的超导性。这些费米点的动量空间拓扑是非平凡的,因为它们只能通过互相消灭而消失。对于小磁场,我们发现具有有限Zeemann Energy的良好定义的简并边缘模式。这些模式并非受到对称的保护,并且在散装中突然衰减,因为它们的能量与激发的连续体融合在一起。
采用非平衡格林函数方法结合戴森方程技术,理论研究了与具有强自旋轨道相互作用的拓扑超导或半导体纳米线连接的量子点(QD)中的自旋塞贝克效应(SSE)特性。低温下,在拓扑超导或半导体纳米线末端制备马约拉纳零模(MZM),并以自旋相关的强度与QD杂化。我们认为QD在自旋热积累(SHA)的存在下耦合到两根引线,即引线中的温度自旋相关。我们发现,当QD与MZM中一个模式之间的杂化强度取决于电子自旋方向时,热电势就是自旋极化的,而通过改变SHA的大小可以有效地调节其自旋极化。通过适当改变 QD-MZM 杂化强度的自旋极化、SHA 的大小、点级或 MZM 之间的直接耦合,可以产生 100% 自旋极化或纯热能。我们的研究结果可能在高效自旋电子器件或 MZM 检测中得到实际应用,这些器件目前正在接受广泛研究。本模型在当前纳米技术的范围内,可用于高效自旋热电子器件。
拓扑绝缘体的准一维纳米线是基于马约拉纳费米子的量子计算方案的超导混合架构的候选结构。本文研究了低温下选择性生长的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带。纳米带定义在硅 (111) 衬底上深蚀刻的 Si 3 N 4 /SiO 2 纳米沟槽中,然后通过分子束外延进行选择性区域生长过程。选择性区域生长有利于提高器件质量,因为不需要进行后续制造来塑造纳米带。在这些无意 n 掺杂的 Bi 2 Te 3 拓扑绝缘体纳米带的扩散传输区域中,通过分析角度相关的通用电导波动谱来识别电子轨迹。当样品从垂直磁场方向倾斜到平行磁场方向时,这些高频电导调制与低频 Aharonov-Bohm 型振荡合并,后者源自沿纳米带周边的拓扑保护表面状态。对于 500 nm 宽的霍尔棒,在垂直磁场方向上可识别出低频 Shubnikov-de Haas 振荡。这揭示了一个拓扑、高迁移率、2D 传输通道,部分与材料本体分离。
二维拓扑超导体(TSC)代表一种外来的量子材料,在边界处具有分散性主要模式(DMMS),在边界上表现出quasiparti-cle激发。一个域壁DMM可以在两个TSC域之间的边界上出现,其配对缝隙中的两个TSC域或具有π相移的边界,只能通过磁场来调节。在这里,我们提出了铁电(Fe)TSC的概念,该概念不仅丰富了域壁DMM,而且显着使它们具有电气调节。表明,配对隙的π相移位于相反的Fe极化的两个TSC域之间,并通过反向Fe极化来切换。与铁磁(FM)极化结合使用,域壁可以容纳螺旋,手性的两倍和融合的DMM,可以通过更改电气和/或磁性磁场的方向来彼此转移。此外,基于第一个原理的计算,我们证明了α -In 2 Se 3是具有FM层和超导体底物的邻近性Fe TSC候选者。我们设想Fe TSC将通过电气场显着轻松地操纵DMM,以实现容忍故障的量子计算。
1个太阳能物理和太空等离子体研究中心(SP2RC),数学与统计学院,Sheffiffiffiffiffield sheffield fiffiffiffield s3 7rh,英国2罗马大学“ Tor Vergata”,“ Tor Vergata”,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Rome,Italy Italy 3深空实验室,地球和太空学院,科学和中国科学杂志,23 002地球上环境的主要实验室 / CAS比较行星学卓越中心 /中国科学与技术大学的孟牛国家地球物理观察员,Hefei,Hefei,230026,中华民国5 Dipartimento dipartimento di fisica e Astromia e Astromonomia e Ettore Majortormajora Majortora Majoratora Majoratia eTtoReMajora Majoraia ottiat本,这是S.天文学,EötvösLorándUniversity,PázmányPéterSétány1 / A,H-1112 Budapest,匈牙利7 Gyula BayZoltán太阳能天文台(GSO),匈牙利太阳能物理基金会(HSPF),PETőtér3,H-5700 Gyula,Hungary ungary 20223. accepted 2024 January 7; published 2024 March 6
令人信服的Majorana零模式(MZM)的签名是基于拓扑超导性(TSC)实现易耐断层量子计算的必要要求。除了改进制造技术外,探索化学计量的TSC平台是抑制MZMS特征的琐碎内置模式影响的另一种途径。化学计量过渡金属二核苷(TMD)是有希望的,但是诱导磁性涡流范围内的磁性涡流范围受到MZMS的限制,受到小垂直上的临界临界率限制。在这里,我们提出,嵌入TMD的chalcogen空位(CVS)的线缺陷是用于实现稳定MZM的化学计量计量的TSC候选物,而无需在平面内磁场范围内范围内TSSS。对1H-MO X 2、1H-W X 2和1T-PT X 2(X = S,SE或TE)单层缺陷的详细分析和计算表明,通过非中性集体组对称性对奇数型旋转耦合效果,称为抗对称性旋转 - 铲耦合效果,称为奇数配对的起源。第一原理TSC相图的构建是为了促进对位于线缺陷两端的MZM的令人信服的签名的实验检测。我们的发现丰富了化学计量的TSC候选物,并将根据设备友好的TMD来促进设备制造以操纵和存储量子信息。