論文の概要: Fermion parity and quantum capacitance oscillation with partially separated Majorana and quasi-Majorana modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.23741v1
- Date: Thu, 29 May 2025 17:58:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-30 18:14:08.072145
- Title: Fermion parity and quantum capacitance oscillation with partially separated Majorana and quasi-Majorana modes
- Title（参考訳）: 部分的に分離されたマヨラナモードと準マヨラナモードによるフェルミオンパリティと量子キャパシタンス振動
- Authors: Tudor D. Stanescu, Sumanta Tewari,
- Abstract要約: 半導体超伝導体量子ドット系における量子容量のフラックス誘起フェルミオンパリティ依存性振動はマヨラナゼロモードから生じうることを示す。
量子キャパシタンスのフラックス依存振動の検出は重要な実験的な進歩であるが、そのような観測だけでは位相的マヨラナゼロモードの存在の証拠は得られない。
- 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: In a recent experiment, flux dependent oscillations of the quantum capacitance were observed in a one dimensional spin-orbit coupled semiconductor superconductor heterostructure connected end to end via a quantum dot and threaded by a magnetic flux. In the topological superconducting phase of the heterostructure, the oscillations corresponding to different fermion parity sectors are shifted by half a period and can serve as a mechanism for fermion parity readout or fusion operations involving a pair of localized, well separated Majorana modes. In this work, we demonstrate that flux induced fermion parity dependent oscillations of the quantum capacitance in a disordered semiconductor superconductor quantum dot system can originate not only from topologically protected, spatially well separated Majorana zero modes (MZMs) localized at the wire ends, but also, generically, from partially separated Majorana modes with significant overlap, as well as from quasi-Majorana modes in the topologically trivial phase, which can be viewed as Andreev bound states whose constituent Majorana wave functions are slightly shifted relative to each other and have nonzero amplitude at opposite ends of the wire. Therefore, while the detection of flux dependent oscillations of quantum capacitance marks an important experimental advance, such observations alone do not constitute evidence of the presence of topological Majorana zero modes.
- Abstract（参考訳）: 最近の実験では、量子ドットを介して1次元スピン軌道結合型半導体超伝導体ヘテロ構造で量子容量のフラックス依存振動が観測され、磁束によってスレッディングされた。
ヘテロ構造のトポロジカル超伝導相では、異なるフェルミオンパリティセクターに対応する振動は半周期にシフトし、一対の局在したマヨラナモードを含むフェルミオンパリティ読み出しまたは融合操作のメカニズムとして機能する。
本研究では, 乱れた半導体超伝導体量子ドット系における量子容量のフラックス誘起フェルミオンパリティ依存性振動は, 電線端に局在するマヨラナゼロモード(MZM)から生じるだけでなく, 一般には, 重なり合いの大きい部分分離マヨラナモードや, 位相的に自明な位相における準マヨラナモードから生じる。
したがって、量子キャパシタンスのフラックス依存振動の検出は重要な実験的な進歩であるが、そのような観測だけでは、位相的マヨラナゼロモードの存在の証拠にはならない。
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