論文の概要: Majorana nanowires for topological quantum computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.14828v3
• Date: Tue, 20 Dec 2022 05:11:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 07:20:15.042865
• Title: Majorana nanowires for topological quantum computation
• Title（参考訳）: 位相量子計算のためのMajoranaナノワイヤ
• Authors: Pasquale Marra
• Abstract要約: マヨナ境界状態は非自明な超伝導体の境界に局在した準粒子励起である。 それらは局所的な摂動に対して堅牢であり、理想的な環境ではデコヒーレンスがない。 このチュートリアルは、大学院生や新しい分野の研究者にとって、教育的かつ比較的自己完結した紹介として機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Majorana bound states are quasiparticle excitations localized at the boundaries of a topologically nontrivial superconductor. They are zero-energy, charge-neutral, particle-hole symmetric, and spatially-separated end modes which are topologically protected by the particle-hole symmetry of the superconducting state. Due to their topological nature, they are robust against local perturbations and, in an ideal environment, free from decoherence. Furthermore, unlike ordinary fermions and bosons, the adiabatic exchange of Majorana modes is noncommutative, i.e., the outcome of exchanging two or more Majorana modes depends on the order in which exchanges are performed. These properties make them ideal candidates for the realization of topological quantum computers. In this tutorial, I will present a pedagogical review of 1D topological superconductors and Majorana modes in quantum nanowires. I will give an overview of the Kitaev model and the more realistic Oreg-Lutchyn model, discuss the experimental signatures of Majorana modes, and highlight their relevance in the field of topological quantum computation. This tutorial may serve as a pedagogical and relatively self-contained introduction for graduate students and researchers new to the field, as well as an overview of the current state-of-the-art of the field and a reference guide to specialists.
• Abstract（参考訳）: マヨラナ境界状態は、位相的に非自明な超伝導体の境界に局在した準粒子励起である。 これらはゼロエネルギー、電荷ニュートラル、粒子ホール対称性、および超伝導状態の粒子ホール対称性によって位相的に保護される空間分離端モードである。 トポロジカルな性質のため、局所的な摂動に対して頑丈であり、理想的な環境ではデコヒーレンスがない。 さらに、通常のフェルミオンやボソンとは異なり、マヨラナモードの断熱的な交換は非可換であり、2つ以上のマヨラナモードの交換の結果は交換が行われる順序に依存する。 これらの性質は、トポロジカル量子コンピュータの実現に理想的な候補となる。 このチュートリアルでは、量子ナノワイヤにおける1次元超伝導体とマヨラナモードの教育的レビューを行う。 キタエフモデルとより現実的なオレグ・ルチンモデルの概要を述べ、マヨラナモードの実験的なシグネチャを議論し、トポロジカル量子計算の分野におけるそれらの関連性を強調する。 このチュートリアルは、大学院生や新入生のための教育的かつ比較的自己完結的な紹介や、この分野の現在の技術の概要、専門家へのリファレンスガイドとして機能する。

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