Majorana费米子与拓扑量子计算

发布时间：2018-03-31 00:00

  本文选题：Majorana费米子　切入点：超导电性　出处：《物理》2017年03期

【摘要】：1937年,Majorana发现Dirac所提出的相对论性协变的电子波动方程,在另一个表象下所得到解可以描述不带电荷的费米子,具有与Dirac费米子不同的性质。在基本粒子领域,对这种Majorana费米子的寻找至今一直在进行中;而在凝聚态物理领域,对拓扑超导体和分数量子霍尔态的研究,人们已经发现了与Majorana费米子有相同行为的准粒子。特别是在二维拓扑超导体系中出现的涡旋元激发包含了零能量的Majorana准粒子,它们在交换操作下表现出非阿贝尔的统计性质,因而有望借以实现拓扑量子计算。文章系统地介绍了凝聚态物质系统中获得Majorana费米子的理论模型和物理实现,并进一步介绍了与之相关的拓扑量子计算的实现方法。
[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.
【作者单位】： 清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:20121302227)资助项目
【分类号】：O469

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 万陵德;余洪伟;程宝莲;鲁公儒;;分立对称性与三代费米子的统一(Ⅱ)[J];新乡师范学院学报(自然科学版);1984年01期

2 江向东;;SU(6)大统一模型[J];高能物理与核物理;1984年03期

3 曾远文;费米子算符的一些关系式[J];大学物理;1984年09期

4 郑波;;可解的1+1维格点U(1)规范模型与费米子加倍问题[J];高能物理与核物理;1990年04期

5 罗向前;陈启洲;;低维规范理论中的费米子真空凝聚[J];高能物理与核物理;1992年08期

6 许伯威;费米子数的时空性质[J];兰州大学学报;1978年03期

7 许伯威;;费米子数的时空性质[J];高能物理与核物理;1979年01期

8 王维玺;;E_6的大统一模型[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1982年01期

9 孙洪洲;韩其智;;玻色子费米子体系波函数的分类[J];高能物理与核物理;1982年03期

10 马中骐;东方晓;杜东生;薛丕友;;一个可能的SU(9)大统一模型[J];高能物理与核物理;1982年03期

相关会议论文 前1条

1 甘姝;汪凯戈;;双费米子的分束器干涉[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年

相关重要报纸文章 前4条

1 记者 常丽君;美科学家造出全新量子物质形态[N];科技日报;2012年

2 周清春;第六态：敲开物质世界的又一扇大门[N];科技日报;2005年

3 张孟军;科学家制出玻色-爱因斯坦凝聚态物质[N];科技日报;2003年

4 记者 毛磊;2003年度最重要物理学新闻[N];新华每日电讯;2003年

相关博士学位论文 前6条

1 朱小宇;一维系统中的Majorana费米子和分数费米子[D];南京大学;2016年

2 施志成;量子Lyapunov控制的理论研究及应用[D];大连理工大学;2016年

3 李伟;狄拉克费米子体系中的手征相变[D];中国科学技术大学;2010年

4 王宁;基于Majorana费米子的量子点体系中量子输运和自旋性质的研究[D];河北师范大学;2015年

5 王景荣;狄拉克费米子体系中的量子相变和非费米液体行为[D];中国科学技术大学;2014年

6 李海涛;厚膜上的费米子共振态[D];兰州大学;2011年

相关硕士学位论文 前7条

1 郑翌洁;拓扑绝缘体台阶结构以及Majorana费米子的输运特性[D];河北师范大学;2016年

2 苗子京;Majorana边态导致的交叉Andreev反射研究[D];河北师范大学;2016年

3 李晓静;拓扑超导体中Majorana费米子的研究[D];南京航空航天大学;2015年

4 崔会丽;基于Majorana费米子的热电性质[D];河北师范大学;2014年

5 徐增光;膜世界上费米子的新局域化机制及f(R)膜世界引力共振态的研究[D];兰州大学;2014年

6 寇朝帅;幺正费米气体热力学量的低温与高温展开[D];华中师范大学;2014年

7 毛普健;5维黑洞背景下费米子的霍金辐射[D];兰州大学;2012年

，

本文编号：1688218