Majorana状态在拓扑超导体的末端存在零能态

瑞典乌普萨拉大学的物理学家已经确定了如何通过超电流测量来区分最常用的实验装置中的真实和“假”Majorana状态。该理论研究是推进拓扑超导体领域和Majorana 应用于稳健量子计算机的关键步骤。接下来预计将测试这种方法的新实验。

Majorana状态在拓扑超导体的末端存在零能态(一种特殊类型的超导体，当冷却接近绝对零温度时导电为零电阻的材料)，其中低能态对缺陷具有鲁棒性。Majorana州具有异国特性，使其成为容错量子计算机的有希望的候选者。然而，在实验中，也可能出现模仿马约拉纳州的零能量状态。将真实和这些“伪造的”Majoranas区分开来的困难是一个阻碍这一研究领域实验进展的问题，并且一直是专家方面的荆棘。

Annica Black-Schaffer小组最近的一项研究提出了解决这个问题的方法。作者尽可能准确地模拟了工程拓扑超导体中最常用的一种实验装置的整个系统，并捕获了所有组件的主要影响。通过研究两个工程超导体之间的超电流(超导体中的电流)，他们发现在磁场应用下由于琐碎的“假”马约拉纳状态存在超电流的符号反转，而这种符号反转不是由真正的马约拉纳产生的。状态。然后他们得出结论，超级电流为琐碎状态和拓扑Majorana状态之间的明确区分提供了强大的工具。

“这项研究通过使用超电流测量来帮助和激励实验者正确识别拓扑Majoranas。我们的研究表明我们需要进行更精确的建模，”乌普萨拉大学博士后研究员Jorge Cayao说。

“至关重要的是，我们确信我们实际上已经设计了Majorana状态，而不是一些琐碎的状态。这项研究提供了一种通过超电流测量来实现这一目标的方法，”Oladunjoye Awoga博士说。乌普萨拉大学的学生。