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J-GLOBAL ID：201902226638323557   整理番号：19A0897644

位相制御されたジョセフソン接合におけるトポロジカル超伝導

Topological superconductivity in a phase-controlled Josephson junction

著者 (15件)： REN Hechen (Harvard Univ., MA, USA) ,  PIENTKA Falko (Harvard Univ., MA, USA) ,  HART Sean (Harvard Univ., MA, USA) ,  PIERCE Andrew T. (Harvard Univ., MA, USA) ,  KOSOWSKY Michael (Harvard Univ., MA, USA) ,  HALPERIN Bertrand I. (Harvard Univ., MA, USA) ,  YACOBY Amir (Harvard Univ., MA, USA) ,  REN Hechen (California Inst. of Technol., CA, USA) ,  PIENTKA Falko (Max-Planck-Inst. Physik komplexer Systeme, Dresden, DEU) ,  HART Sean (IBM T. J. Watson Res. Center, NY, USA) ,  MOLENKAMP Laurens W. (IBM T. J. Watson Res. Center, NY, USA) ,  LUNCZER Lukas (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  SCHLERETH Raimund (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  SCHARF Benedikt (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  HANKIEWICZ Ewelina M. (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 569  号： 7754  ページ： 93-98  発行年： 2019年05月02日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： トポロジカル超伝導体の境界には,局在したマヨラナ状態が存在し得る。この準粒子励起は非アーベル統計に従い,これを使うと,トポロジカルに保護された方法で量子情報を符号化し操作することができる。マヨラナ束縛状態の特徴は一次元系で観測されているものの,パラメーターを微細に調整する必要がなく多数の状態へ容易に拡張できる別のプラットフォームを見いだす取り組みが続けられている。本論文では,マヨラナ束縛状態の二次元アーキテクチャーに向けた実験手法を示す。薄膜アルミニウムと結合したHgTe量子井戸からなるジョセフソン接合を用い,ジョセフソン接合にまたがる位相差を制御し,面内磁場をかけることによって,自明な超伝導状態とトポロジカル超伝導状態の間の転移の調整が可能になった。我々は,その結果生じた超伝導体のトポロジカル状態を,ジョセフソン接合の端のトンネリングコンダクタンスを測定することで決定した。低磁場では,ゼロバイアス近くでトンネルリングスペクトルに極小が観測され,これは自明な超伝導体と一致する。これに対し,磁場が増大するにつれ,トンネリングコンダクタンスにゼロバイアスピークが発達し,このピークは,磁場の増大とともに系統的に広がる広範囲の位相差にわたって存続した。今回の観測結果は,この系に関する理論予測や,寸法とパラメーターが類似したモデル系について行った完全に量子力学的な数値シミュレーションと一致する。今回の研究によって,この系が,トポロジカル超伝導の実現の他,マヨラナモードを生成・操作して,二次元系のトポロジカル超伝導相を調べるための有望なプラットフォームとなることが確立された。Copyright Nature Japan KK 2019

シソーラス用語： 二次元 ,  磁場 ,  準粒子 ,  コンダクタンス ,  トンネル効果 ,  励起 ,  スペクトル ,  *Josephson接合 ,  バイアス ,  *超伝導 ,  トポロジカル超伝導体 ,  量子情報
準シソーラス用語： 位相差 ,  非Abel統計 ,  *トポロジカル超伝導 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O) ,  電子輸送の一般理論  (BM03020C) ,  電気物性一般  (BM03010R)

タイトルに関連する用語 (3件)： 位相制御 ,  ジョセフソン接合 ,  トポロジカル超伝導