今日Nature：天使费米子的又一重大进展-量子化马约拉纳电导模型

今日Nature：天使费米子的又一重大进展-量子化马约拉纳电导模型

【前言】

马约拉纳（Majorana）零模是一类定域准粒子，科学家普遍认为马约拉纳费米子将会为拓扑量子计算带了巨大的前景。科学家常常利用隧道光谱学来识别马约拉纳零模的存在，如果该模型在微电导中是一个零偏置峰，就确认为马约拉纳零模。在0 K温度时，Majorana零偏压峰的高度被预测为量子化普通电导值(2e²/h)，这就是著名的马约拉纳对称性预测，该预测的直接结果是：粒子是它自身的反粒子。Majorana对称性同时也保证了量子化不受隧道耦合中无序、相互作用和变化的影响。然而，先前的实验大多显示零偏压峰比2e²/h小得多，该值远小于马约拉纳对称性理论预测值。因此通过实验直接观测马约拉纳零偏压峰值高度接近2e²/h是实现马约拉纳零模量子化的关键，也是对马约拉纳对称性预测的一个最直接的证明。

【成果简介】

3月29日，学术期刊《自然》（Nature）在线发表了由荷兰代尔夫特理工大学Hao Zhang课题组，马里兰大学Chun-xiao Liu课题组和艾因霍温理工大学Sasa Gazibegovic 课题组等8家单位合作完成的一项研究成果---对马约拉纳态电导模型进行量子化。这种量子化电导平台的观测不仅再一次强有力的证明了马约拉纳零模（Majorana zero-modes）的存在,而且为今后的实验设计提供给了一个平台。该项成果进一步地促进拓扑量子计算的发展。

【图文导读】

图1：对量子化马约拉纳零模峰的实验观测

图2：量子化马约拉纳电导平台

图3：马约拉纳分裂峰

图4：量子化马约拉纳平台的可重复性以及其对温度的依赖特性

图5：安德列夫束缚态的零偏压峰

文献链接：Quantized Majorana conductance (Nature, 2018, DOI: 10.1038/nature26142)

本文由材料人编辑部学术组金也供稿，材料牛整理编辑。

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延伸阅读：

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2. 一维手性马约拉纳费米子存在的直接证据
3. 刘雄军组有关阿贝尔马约拉纳零模的系列工作