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
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
Ava应助kate采纳,获得10
刚刚
心理学四完成签到,获得积分10
1秒前
七七完成签到 ,获得积分10
2秒前
poplin发布了新的文献求助10
2秒前
未闻明日之花完成签到,获得积分10
2秒前
ohooo发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
怡然凌柏完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
xinyuxie完成签到,获得积分10
6秒前
大个应助lu2025采纳,获得10
7秒前
zhaojiachao发布了新的文献求助10
8秒前
田様应助axt采纳,获得10
8秒前
英姑应助刘祺芳采纳,获得10
9秒前
ouyangshi发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助隐形寄柔采纳,获得10
11秒前
田様应助张张张张闭嘴采纳,获得10
11秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
银鱼在游发布了新的文献求助10
12秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
asdfzxcv应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
古月完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Jupiter 1234完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
张志超发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
木头人呐完成签到 ,获得积分10
16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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
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 5646337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4771156
关于积分的说明 15034647
捐赠科研通 4805157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2569497
邀请新用户注册赠送积分活动 1526514
关于科研通互助平台的介绍 1485836