Manipulation of Majorana-Kramers qubit and its tolerance in time-reversal invariant topological superconductor
Manipulation of Majorana-Kramers qubit and its tolerance in time-reversal invariant topological superconductor
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马约拉纳-克莱默量子位的操纵及其在时间反转不变拓扑超导体中的耐受性
DOI：
10.1103/physrevb.106.014522
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
S. Fujimoto
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. Tanaka;T. Sanno;T. Mizushima;S. Fujimoto
通过对一维时反不变拓扑超导体网络系统中的编织动力学的数值模拟，研究了Majorana-Kramers对（MKPs）的非阿贝尔统计特性，并考察了MKPs对各种可能引起退相干的扰动的耐受性.首先，我们考虑破坏时间反演对称性的磁场的影响。与天真的期望相反，MKP的非阿贝尔编织对于施加的磁场是鲁棒的，只要编织过程的初始和最终状态在时间反演和镜面反射的组合下是不变的，即使中间状态破坏组合对称性。其次，我们研究了非阿贝尔编织的稳定性的情况下，在超导纳米线之间的结，通常会产生一个非马约拉纳近零能量的Andreeev束缚态的栅极感应非均匀电位。研究发现，当非均匀势的长度尺度与超导体的相干长度相当时，非Majorana近零能态对MKP的干扰导致非阿贝尔辫的失效.
We investigate non-Abelian statistics of Majorana-Kramers pairs (MKPs) in a network system of one-dimensional time-reversal invariant topological superconductors by using numerical simulations of braiding dynamics and examine the tolerance against various perturbations which may cause decoherence of MKPs. We, first, consider effects of a magnetic field which breaks time-reversal symmetry. In contrast to a naive expectation, the non-Abelian braiding of MKPs is robust against applied magnetic fields provided that the initial and final states of a braiding process are invariant under the combination of a time reversal and a mirror reflection, even when intermediate states break the combined symmetry. Second, we investigate the stability of non-Abelian braidings in the case with gate-induced inhomogeneous potentials at junctions between superconducting nanowires, which generally generate a non-Majorana nearly zero-energy Andreeev bound state at the junctions. It is found that the non-Majorana nearly zero-energy states interfere with MKPs, resulting in the failure of non-Abelian braidings, when the length scale of the inhomogeneous potentials is comparable to the coherence length of the superconductors.
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影响因子：
8.6
作者：
K. Kakuyanagi;M. Saito;K. Kumagai;S. Takashina;M. Nohara;H. Takagi;Y. Matsuda
通讯作者：
K. Kakuyanagi;M. Saito;K. Kumagai;S. Takashina;M. Nohara;H. Takagi;Y. Matsuda
影响因子：
5.5
作者：
Bauer, Bela;Karzig, Torsten;Alicea, Jason
通讯作者：
Alicea, Jason
马约拉纳费米子和拓扑超导体中的配对对称性
DOI：
--
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Murakami;T. Jozaki;C. Kumada;A. Sunaharaa;T. Higashiguchi;K. Yamasaki and S. Namba;S. Matsumura;M. Sato
通讯作者：
M. Sato
影响因子：
8.6
作者：
Sato, Masatoshi;Takahashi, Yoshiro;Fujimoto, Satoshi
通讯作者：
Fujimoto, Satoshi
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DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
作者：
玉置亮;庄司靖;Jean-Francois Guillemoles;岡田至崇
通讯作者：
岡田至崇