聚焦基础研究:中科院物理所在Floquet Majorana研究上取得重大突破

拓扑超导体是物质的一种新状况。拓扑超导体的外面存在厚度约1纳米的受拓扑保护的无能隙的金属态,内部则是超导体。这种独特的拓扑性质使得拓扑超导体被认为是量子计算机的幻想材料。学界对于拓扑超导态进行了大年夜量的研究,个中Majorana模因为其独特的统计性质成为当前凝集态物理研究的一大年夜热点。

然而至今,学界对Floquet Majorana的研究仅逗留在Floquet拓扑能带理论框架下的幻想拓扑超导态中。对于实际体系,因为Floquet体系存在耗散以及有着不合能量的多种Floquet Majorana模,理论上没有很好的模型和办法去处理如许的体系。

近日,中科院物理所与清华大年夜学合作,借助Keldysh格林函数办法,评论辩论了具有耗散的Floquet近邻拓扑超导的问题。

(封闭的[或固有的]Floquet SC限制,图片摘自Phys.Rev.Letter)

团队对于一个实际的Floquet拓扑超导体,一个周期性驱动的纳米线接近于一个均衡的s波超导体进行了研究。因为超导接近效应引起的强烈的能量和密度波动,Floquet Majorana线变得耗散。在这种耗散体系中,Floquet带状构造仍然被保存下来。

(Floquet Majorana中毒模型,图片摘自Phys.Rev.Letter)

值得一提的是,研究团队发明Floquet Majorana零点和π模式不克不及再简单地用Floquet拓扑带理论来描述。研究人员进一步提出了一个Floquet Majorana中毒模型来简化Floquet Majoranas的寿命计算,并发明寿命可以经由过程外部驱动场来设计。这一理论发明为研究具有耗散的Floquet拓扑体系供给了理论基本。

参考材料:

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.086801