論文の概要: Majorana quasiparticles in atomic spin chains on superconductors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07089v1
- Date: Mon, 10 Feb 2025 22:30:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-12 14:05:55.016536
- Title: Majorana quasiparticles in atomic spin chains on superconductors
- Title（参考訳）: 超伝導体上の原子スピン鎖におけるマヨラナ準粒子
- Authors: Stephan Rachel, Roland Wiesendanger,
- Abstract要約: マヨラナ準粒子は、トポロジカル量子計算におけるエキサイティングな応用を提供する。
マヨラナ準粒子は、トポロジカル超伝導体の境界におけるゼロエネルギーモードとして実現可能であるという理論的予測によって動機づけられた。
原子的にクリーンな超伝導基板上での無秩序な原子スピン鎖のボトムアップ原子生成は、最近、トポロジカルサブギャップ・芝バンドの出現について深い洞察を与えている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: For the past decade, Majorana quasiparticles have become one of the hot topics in condensed matter research. Besides the fundamental interest in the realization of particles being their own antiparticles, going back to basic concepts of elementary particle physics, Majorana quasiparticles in condensed matter systems offer exciting potential applications in topological quantum computation due to their non-Abelian quantum exchange statistics. Motivated by theoretical predictions about possible realizations of Majorana quasiparticles as zero-energy modes at boundaries of topological superconductors, experimental efforts have focussed in particular on quasi-one-dimensional semiconductor-superconductor and magnet-superconductor hybrid systems. However, an unambiguous proof of the existence of Majorana quasiparticles is still challenging and requires considerable improvements in materials science, atomic-scale characterization and control of interface quality, as well as complementary approaches of detecting various facets of Majorana quasiparticles. Bottom-up atom-by-atom fabrication of disorder-free atomic spin chains on atomically clean superconducting substrates has recently allowed deep insight into the emergence of topological sub-gap Shiba bands and associated Majorana states from the level of individual atoms up to extended chains, thereby offering the possibility for critical tests of Majorana physics in disorder-free model-type 1D hybrid systems.
- Abstract（参考訳）: 過去10年間、マヨラナ準粒子は凝縮物質研究におけるホットな話題の1つになってきた。
粒子を自己の反粒子として実現することに対する基本的な関心は、素粒子物理学の基本的な概念に遡るが、凝縮物質系のマヨラナ準粒子は、非アベリア量子交換統計によるトポロジカル量子計算にエキサイティングな応用をもたらす。
トポロジカル超伝導体の境界におけるゼロエネルギーモードとしてのマヨラナ準粒子の実現の可能性に関する理論的予測により、実験は特に準1次元半導体-超伝導体と磁石-超伝導ハイブリッド系に焦点を当てている。
しかし、マヨラナ準粒子の存在の明白な証明は依然として困難であり、材料科学、原子スケールのキャラクタリゼーションと界面品質の制御、およびマヨラナ準粒子の様々な面を検出するための相補的アプローチにおいてかなりの改善が必要である。
原子的にクリーンな超伝導基板上での無秩序原子スピン鎖のボトムアップ原子生成は、最近、トポロジカルサブギャップシババンドと関連するマヨラナ状態の出現を個々の原子レベルから拡張鎖まで深い洞察を与え、乱れのないモデル型1Dハイブリッドシステムにおけるマヨラナ物理の臨界試験の可能性を提供した。
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