本文選題：Majorana費(fèi)米子　切入點(diǎn)：超導(dǎo)電性　出處：《物理》2017年03期

【摘要】：1937年,Majorana發(fā)現(xiàn)Dirac所提出的相對(duì)論性協(xié)變的電子波動(dòng)方程,在另一個(gè)表象下所得到解可以描述不帶電荷的費(fèi)米子,具有與Dirac費(fèi)米子不同的性質(zhì)。在基本粒子領(lǐng)域,對(duì)這種Majorana費(fèi)米子的尋找至今一直在進(jìn)行中;而在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域,對(duì)拓?fù)涑瑢?dǎo)體和分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)的研究,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與Majorana費(fèi)米子有相同行為的準(zhǔn)粒子。特別是在二維拓?fù)涑瑢?dǎo)體系中出現(xiàn)的渦旋元激發(fā)包含了零能量的Majorana準(zhǔn)粒子,它們?cè)诮粨Q操作下表現(xiàn)出非阿貝爾的統(tǒng)計(jì)性質(zhì),因而有望借以實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算。文章系統(tǒng)地介紹了凝聚態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)中獲得Majorana費(fèi)米子的理論模型和物理實(shí)現(xiàn),并進(jìn)一步介紹了與之相關(guān)的拓?fù)淞孔佑?jì)算的實(shí)現(xiàn)方法。
[Abstract]:In 1937, Majorana discovered that the solution of the relativistic covariant electron wave equation proposed by Dirac under another representation can describe the uncharged fermion with properties different from that of the Dirac fermion. The search for this Majorana fermion has been ongoing, while in the field of condensed matter physics, topological superconductors and fractional quantum Hall states have been studied. Quasiparticles with the same behavior as Majorana fermions have been found, especially in two-dimensional topological superconducting systems, in which vortex elements excite zero-energy Majorana quasiparticles, which exhibit non-Abelian statistical properties under exchange operations. In this paper, the theoretical model and physical implementation of obtaining Majorana fermion in condensed matter system are systematically introduced, and the implementation methods of topological quantum computation related to it are further introduced.
【作者單位】： 清華大學(xué)物理系低維量子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):20121302227)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O469

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