马约拉纳零能模的非阿贝尔统计及其在拓扑量子计算的应用

• 作者: 何映萍 刘雄军 洪健松
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 马约拉纳零能模 非阿贝尔统计 拓扑超导 量子计算
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 专题:探索凝聚态中的马约拉纳粒子
• 页码范围: 61-79
• 页数: 19页
• 字数: 18098字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200812

摘要

自1937年被预言以来,马约拉纳费米子在粒子物理领域和暗物质领域就广受关注.它们在凝聚态物理中的"副本",马约拉纳零能模(Majorana zero mode,MZM),被指出可以通过拓扑超导实现,并由于满足非阿贝尔统计及可以用来实现容错的量子计算机而成为凝聚态领域最受关注的研究方向之一.尤其在近二十年中,马约拉纳零能模在理论和实验方面均取得了诸多重要进展,一些综述文章对此做了较详细介绍.本文将会重点回顾MZM的非阿贝尔统计性质以及它们在量子计算中的应用.文章的第一部分首先简单介绍了凝聚态系统中MZM的理论发展并概述了在人工异质结体系中寻找MZM的最新理论和实验进展.然后介绍了MZM非阿贝尔统计的基本概念,并讨论这一性质怎样应用到量子计算中.接下来重点讨论了利用MZM平台实现量子计算机的两个关键步骤:MZM非阿贝尔编织操作的实验实现方案和MZM量子比特的读取.在这一部分里,本文分别详细列举了现有的比较受关注的实现MZM编织操作和量子比特的读取实验装置.最后,文章介绍了在对称性保护的拓扑超导系统中实现马约拉纳的对称保护非阿贝尔统计的可能性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘雄军	北京大学物理学院量子材料科学中心	2	0	0.0	0.0
9	何映萍	北京大学物理学院量子材料科学中心	1	0	0.0	0.0
13	洪健松	北京大学物理学院量子材料科学中心	1	0	0.0	0.0