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World File Search System束缚态
擦除与超导体耦合的半导体量子点中的奇宇称态
量子点在 InSb 纳米线内以栅极定义，靠近 NbTiN 超导触点。随着点和超导体之间的耦合增加，传输中的奇宇称占据区域在诱导超导间隙上方和下方都变得不可辨别（被擦除）。在间隙上方，奇数库仑阻塞谷中的电导率增加，直到谷被抬起。在间隙下方，安德烈夫束缚态经历量子相变，变为奇数占有的 Kondo 屏蔽单重态基态。我们研究了在低偏置和高偏置下奇宇称状态的明显擦除在多大程度上一致。我们用数值重正化群模拟来补充实验。我们从 Kondo 屏蔽和超导之间的竞争的角度来解释结果。在擦除奇宇称机制中，量子点表现出类似于有限尺寸马约拉纳纳米线的传输特征，在偶奇点占据和偶奇一维子带占据之间形成相似性。
2024 年暑期学校
约瑟夫森隧道结通常被视为一个整体物体：具有单一正弦电流相位关系的超导电路元件，或者更抽象地说，只是一个非线性电感器。这种简单性以及高质量设备制造方法的发展使得约瑟夫森结能够以多种富有成效的方式应用。在本次研讨会上，我们将考虑一种与约瑟夫森电路具有内部自由度的不同的情形，这对于创建新型设备（例如受保护的量子比特、约瑟夫森二极管和模拟量子物质模拟器）是必不可少的。在单个结中，这些是安德烈夫束缚态，它们位于与超导储层相连的非超导区域中。这些是介观量子电子学的一个活跃研究领域，因为它们通过额外的物理特性丰富了结，包括费米子准粒子激发和对电流相位关系的非正弦贡献。或者，隧道结的串联阵列可以有效地模拟这种物理的许多方面，包括以数学上精确的方式，我们可以将其识别为来自内部自由度的类似调整。超导量子比特社区采用这种方法，因为它利用了成熟的约瑟夫森隧道结。
CQSE 与 NCTS 联合研讨会
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。
非归一化谐波的物理解释......
不可归一化状态很难用正统的量子形式来解释，但通常作为量子引力中物理约束的解出现。我们认为，导航波理论对不可归一化量子态给出了直接的物理解释，因为该理论只需要配置的归一化密度即可生成统计预测。为了更好地理解这种状态，我们从导航波的角度对谐振子的不可归一化解进行了首次研究。我们表明，与正统量子力学的直觉相反，不可归一化本征态及其叠加态是束缚态，因为速度场 v y → 0 大于 ± y 。我们认为，为这种状态定义一个物理上有意义的平衡密度需要一个新的平衡概念，称为导航波平衡，它是量子平衡概念的概括。我们定义了一个新的 H 函数 H pw ，并证明导航波平衡中的密度使 H pw 最小化，是等变的，并且随时间保持平衡。在与放松到量子平衡的假设类似的假设下，我们证明了粗粒度 H pw 的 H 定理。我们从由于扰动和环境相互作用导致的不可归一化状态的不稳定性的角度解释了导航波理论中量化的出现。最后，我们讨论了在量子场论和量子引力中的应用，以及对导航波理论和量子基础的一般影响。
微波光谱揭示拓扑约瑟夫森物质的量子几何张量
引言。目前，人们对拓扑非平凡系统中的凝聚态物理学有着浓厚的兴趣。在过去的二十年里，人们做出了巨大的努力来寻找新型拓扑量子物质，如拓扑绝缘体[1,2]、拓扑半金属[3]或拓扑超导体[4]。拓扑相通常与两个能带相交的能带结构中的孤立奇点有关[5,6]。在拓扑超导体的情况下，零能量的Bogoliubov准粒子（称为Majorana零模式）可用于拓扑保护的量子计算[4]。此类系统中零能量模式的存在受到拓扑保护[7]，最近已在超导三端结实验中得到证实[8]。实际上，超导弱链接中的安德烈夫束缚态 (ABS)（也称为约瑟夫森结）也被提议用于实现量子比特 [9,10]。如果将结嵌入射频超导量子干涉装置 (SQUID)，则可以轻松调整 ABS，并且可以通过微波 [11 – 14]、隧穿 [15] 和超电流谱 [16] 进行实验访问和相干操控。最近，据预测，由传统超导体制成的多端约瑟夫森结 (MJJ) 将表现出四 [17 – 22] 和三 [23 – 27] 引线的非平凡拓扑。在这样的系统中，不需要奇异的拓扑材料，尽管多端拓扑纳米线也已被讨论过 [27]。在 MJJ 中，两个终端之间的量化跨导是整数值陈数的表现形式 [17,20,21,27]。或者，弗洛凯在周期驱动的约瑟夫森系统中陈述，其连通性比
物理学家关于库默尔方程和合流超几何函数解的指南
合流超几何方程又称库默尔方程，是物理、化学和工程学中最重要的微分方程之一。它的两个幂级数解分别是库默尔函数 𝑀 ( 𝑎, 𝑏, 𝑧 )（通常称为第一类合流超几何函数）和 e 𝑀 ( 𝑎, 𝑏, 𝑧 ) ≡ 𝑧 1 − 𝑏 𝑀 ( 1 + 𝑎 − 𝑏, 2 − 𝑏, 𝑧 )，其中 𝑎 和 𝑏 是微分方程中出现的参数。第三个函数是 Tricomi 函数 𝑈 ( 𝑎, 𝑏, 𝑧 )，有时也称为第二类合流超几何函数，也是常用的合流超几何方程的解。与常规程序相反，在寻找合流超几何方程的两个线性独立解时，必须考虑所有这三个函数（以及更多函数）。当 𝑎、𝑏 和 𝑎 − 𝑏 为整数时，有时会出现其中一个函数未定义，或者其中两个函数不是线性独立的，或者微分方程的一个线性独立解与这三个函数不同的情况。这些特殊情况中的许多恰好对应于解决物理问题所需的情况。尽管有 NIST 数学函数数字库等权威参考资料，但这仍导致人们对如何处理合流超几何方程产生了很大的困惑。在这里，我们仔细描述了必须考虑的所有不同情况，以及合流超几何方程的两个线性独立解的显式公式。正确求解合流超几何方程的过程总结在一个方便的表格中。作为示例，我们使用这些解来研究氢原子的束缚态，纠正教科书中的标准处理。我们还简要考虑了截止库仑势。我们希望本指南能够帮助物理学家正确解决涉及合流超几何微分方程的问题。
探索 FePS3 中的 dd 转变动力学
© Prof. Mirko Cinchetti 晶体中过渡金属离子局部 3d 态之间的激发，通常称为 dd 跃迁，在固态物理、材料科学和化学中的各种现象中起着关键作用。这些跃迁对过渡金属氧化物的光学性质、氧化物表面的催化活性、高温超导性和磁行为有重大贡献，促进了自旋交叉跃迁，并将光激发与声子和磁振子等量化现象联系起来。二维 (2D) 反铁磁体中发现的独特效应，例如电子-声子束缚态、亚太赫兹 (sub-THz) 频率磁振子模式和混合声子-磁振子模式，凸显了由 dd 跃迁驱动的复杂现象。在本次演讲中，我将讨论我们最近对 FePS 3 的研究，之所以选择 FePS 3，是因为它有望成为一种可扩展的范德华反铁磁半导体，即使在 2D 极限下也能保持磁序。我们采用了两种互补的实验方法。首先，进行泵浦探测磁光测量，以观察激光驱动的晶格和自旋动力学。与 Fe 2+ 多重态中的 dd 跃迁共振的泵浦诱导了以 3.2 THz 振荡的相干声子模式。值得注意的是，这种模式在低光吸收范围内是可激发的，甚至可以保护单个反铁磁层免受损坏。模式的振幅随温度升高而减小，在系统转变为顺磁相时在尼尔温度下消失，从而说明了它与长程磁序的联系。此外，在外部磁场中，这种 3.2 THz 声子模式与磁振子模式混合，从而能够对所得的声子-磁振子混合模式进行光学激发 [1]。此外，我们利用角分辨光电子能谱 (ARPES) 探测基态的电子结构 [2]，并利用时间分辨 ARPES 捕捉 FePS 3 中选定自旋允许和自旋禁忌 dd 跃迁的超快动力学 [3]。磁光实验的见解与 ARPES 的发现相结合，揭示了 FePS 3 中 dd 跃迁背后的复杂准粒子动力学，从而更深入地了解它们在量子材料行为中的作用。
单层 WTe2 量子自旋霍尔边缘态的近距诱导超导间隙
量子自旋霍尔绝缘体的特征在于二维 (2D) 内部的带隙和螺旋状一维边缘态 1 – 3。在螺旋边缘态中诱导超导可产生一维拓扑超导体，拓扑超导体是许多拓扑量子计算提案的核心，是一种备受追捧的物质状态 4。在本研究中，我们通过将单层 1T ′ -WTe 2（量子自旋霍尔绝缘体 1 – 3）放置在范德华超导体 NbSe 2 上，报告了范德华异质结构中超导性和量子自旋霍尔边缘态的共存。使用扫描隧道显微镜和光谱 (STM/STS)，我们证明 WTe 2 单层由于底层超导体而表现出邻近诱导的超导间隙，并且量子自旋霍尔边缘态的光谱特征保持不变。综上所述，这些观察为 WTe 2 中量子自旋霍尔边缘态的邻近诱导超导提供了确凿证据，这是在这种范德华材料平台上实现一维拓扑超导和马约拉纳束缚态的关键一步。当代人们对拓扑超导体的兴趣是由其无间隙边界激发的潜在应用驱动的，这些激发被认为是具有非阿贝尔统计特性的突发马约拉纳准粒子 5 – 8 。实现拓扑超导的一条途径是实现本征无自旋 p 波超导体 9 。一个强有力的替代方法是使用传统的 s 波超导体通过超导邻近效应在拓扑非平凡状态下诱导库珀配对，从而产生有效的 p 波配对 10 。这种方法最近已被用于在超导衬底上生长的外延三维拓扑绝缘体膜中设计二维（2D）拓扑超导11，12，和通过在埋置外延半导体量子阱中接近二维量子自旋霍尔系统设计一维拓扑超导13，14。虽然这些演示标志着重要的里程碑，但在范德华材料平台上探索拓扑超导具有明显的优势。使用分层二维材料可以使二维量子自旋霍尔边缘在垂直异质结构中接近，从而绕过横向接近效应几何的长度限制。此外，表面和边缘易于进行表面探针探测，从而可以检测和基础研究一维拓扑超导态的特征。本征量子自旋霍尔态已在 1T ′ -WTe 2 单层中得到实验证明（参考文献 1 - 3、15 - 17），这与早期的理论预测 18 一致。