論文の概要: Nonlocality of local Andreev conductances as a probe for topological Majorana wires
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01867v2
- Date: Wed, 26 Jun 2024 22:30:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-28 20:35:54.712939
- Title: Nonlocality of local Andreev conductances as a probe for topological Majorana wires
- Title（参考訳）: トポロジカルマヨナワイヤのプローブとしての局所アンドリーフ伝導体の非局所性
- Authors: Rodrigo A. Dourado, Poliana H. Penteado, J. Carlos Egues,
- Abstract要約: ゼロバイアス局所伝導は、Gamma_R$の変動の影響を顕著に受けていることが分かる。
トポロジ的なフェーズでは、$G_LL$と$G_RR$はどちらも$G_LL sim G_RR$で抑制される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a protocol based only on local conductance measurements for distinguishing trivial from topological phases in realistic three-terminal superconducting nanowires coupled to normal leads, capable of hosting Majorana zero modes (MZMs). By using Green functions and the scattering matrix approach, we calculate the conductance matrix and the local density of states (LDOS) as functions of the asymmetry in the couplings to the left ($\Gamma_L$) and right ($\Gamma_R$) leads. In the trivial phase, we find that the zero-bias local conductances are distinctively affected by variations in $\Gamma_R$ (for fixed $\Gamma_L$): while $G_{LL}$ is mostly constant, $G_{RR}$ decays exponentially as $\Gamma_R$ is decreased. In the topological phase, surprisingly, $G_{LL}$ and $G_{RR}$ are both suppressed with $G_{LL} \sim G_{RR}$. This \textit{nonlocal} suppression of $G_{LL}$ with $\Gamma_R$ scales with the MZM hybridization energy $\varepsilon_m$ and arises from the emergence of a dip in the LDOS near zero energy at the left end of the wire, which affects the local Andreev reflection. We further exploit this nonlocality of the local Andreev processes and the gate-controlled suppression of the LDOS by proposing a Majorana-based transistor. Our results hold for zero and low electron temperatures $T<20$ mK. For $T = 30, 40$ mK, $G_{LL}$ and $G_{RR}$ become less correlated. As an additional nonlocal fingerprint of the topological phase at higher $T$'s, we predict modulations in our \textit{asymmetric} conductance deviation $\delta G^{asym}_{LL}= G_{LL}^{\Gamma_R = \Gamma_L} - G_{LL}^{\Gamma_R \ll \Gamma_L}$ that remains commensurate with the Majorana oscillations in $\varepsilon_m$ over the range $30<T< 150~\rm{mK}$.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マヨラナゼロモード(MZM)をホストできる実効的な3端子超伝導ナノワイヤにおいて,局所伝導率測定のみで位相位相と自明な位相を区別するプロトコルを提案する。
グリーン関数と散乱行列アプローチを用いて、左(Gamma_L$)と右(Gamma_R$)との結合における非対称性の関数として、コンダクタンス行列と状態の局所密度(LDOS)を計算する。
自明な位相では、ゼロバイアス局所伝導は$\Gamma_R$(固定された$\Gamma_L$の場合):$G_{LL}$はほとんど定数であるのに対して、$G_{RR}$は$\Gamma_R$のように指数関数的に崩壊する。
位相相において、$G_{LL}$と$G_{RR}$はともに$G_{LL} \sim G_{RR}$で抑制される。
この G_{LL}$ の $\Gamma_R$ の抑制は MZM のハイブリダイゼーションエネルギー $\varepsilon_m$ でスケールし、ワイヤの左端でゼロエネルギーに近い LDOS におけるディップの出現から生じる。
局所Andreevプロセスの非局所性と、Majoranaベースのトランジスタの提案によるLDOSのゲート制御抑制をさらに活用する。
この結果は、ゼロ電子温度と低電子温度が$T<20$mKである。
T = 30, 40$ mK の場合、$G_{LL}$ と $G_{RR}$ は相関が小さくなる。
高次のT$sにおける位相位相位相の非局所的な指紋として、我々の導電率偏差 $\delta G^{asym}_{LL}= G_{LL}^{\Gamma_R = \Gamma_L} - G_{LL}^{\Gamma_R \ll \Gamma_L}$ の変調を予測する。
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