Introduction to topological superconductivity and Majorana fermions

马约拉纳 物理 费米子 超导电性 准粒子 理论物理学 量化(信号处理) 马约拉纳费米子 量子力学 量子退相干 量子计算机 量子 拓扑(电路) 计算机科学 数学 组合数学 计算机视觉
作者
Martin Leijnse,Karsten Flensberg
出处
期刊:Semiconductor Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:27 (12): 124003-124003 被引量:833
标识
DOI:10.1088/0268-1242/27/12/124003
摘要

This short review article provides a pedagogical introduction to the rapidly growing research field of Majorana fermions in topological superconductors. We first discuss in some details the simplest "toy model" in which Majoranas appear, namely a one-dimensional tight-binding representation of a p-wave superconductor, introduced more than ten years ago by Kitaev. We then give a general introduction to the remarkable properties of Majorana fermions in condensed matter systems, such as their intrinsically non-local nature and exotic exchange statistics, and explain why these quasiparticles are suspected to be especially well suited for low-decoherence quantum information processing. We also discuss the experimentally promising (and perhaps already successfully realized) possibility of creating topological superconductors using semiconductors with strong spin-orbit coupling, proximity-coupled to standard s-wave superconductors and exposed to a magnetic field. The goal is to provide an introduction to the subject for experimentalists or theorists who are new to the field, focusing on the aspects which are most important for understanding the basic physics. The text should be accessible for readers with a basic understanding of quantum mechanics and second quantization, and does not require knowledge of quantum field theory or topological states of matter.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
激情的纲完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
健忘斌完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
KK完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助玄机采纳,获得10
1秒前
QQ完成签到,获得积分10
1秒前
阿瓒完成签到,获得积分10
1秒前
俊秀的思山完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
嗯哼哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
27发布了新的文献求助10
2秒前
gaoww发布了新的文献求助10
2秒前
cindy完成签到,获得积分10
2秒前
GC完成签到,获得积分20
2秒前
安徽梁朝伟完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
黎明完成签到,获得积分10
3秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
3秒前
北工搬砖完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
2936276825完成签到,获得积分20
3秒前
大圣哥完成签到,获得积分10
4秒前
情怀应助Vincent采纳,获得10
4秒前
上官若男应助迅速的岩采纳,获得10
5秒前
天天玩完成签到,获得积分10
5秒前
静候佳音完成签到 ,获得积分10
5秒前
呼啦啦发布了新的文献求助10
5秒前
Joyce发布了新的文献求助10
5秒前
小坚果发布了新的文献求助10
5秒前
孙宏完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
贺知什么书完成签到,获得积分10
6秒前
gzh完成签到,获得积分10
6秒前
哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
haihao完成签到,获得积分10
7秒前
阿松大发布了新的文献求助10
7秒前
Timing侠发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
xie完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660289
关于积分的说明 14728668
捐赠科研通 4600067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524676
邀请新用户注册赠送积分活动 1495011
关于科研通互助平台的介绍 1465006