【大师讲堂】面向拓扑量子计算的马约拉纳零能模研究
主题:面向拓扑量子计算的马约拉纳零能模研究
主讲嘉宾:贾金锋 教授
主持人:王向荣 教授
日期:2026年3月18日(周三)
时间:上午10:30 - 11:45
地点:行政楼西翼冼为坚国际会议中心(W201)
语言:英文
摘要:
近年来,拓扑超导体因被理论预言可承载马约拉纳零能模(MZM)而受到广泛关注。马约拉纳零能模表现出马约拉纳费米子的特性,凭借其非阿贝尔编织统计(non-Abelian braiding statistics)特性,可应用于容错量子计算。目前,绝大多数拓扑超导体,均是基于常规超导体、结合拓扑绝缘体电子表面态的奇异特性人工构筑而来。理论预言,拓扑超导体磁通涡旋中的马约拉纳零能模,以空间分布呈锥形的零能模形式存在。此外,马约拉纳零能模可诱导自旋选择性安德烈夫反射(SSAR),而这一新颖的磁学特性可用于马约拉纳零能模的实验探测。
在人工拓扑超导体 Bi?Te?/NbSe?异质结体系中,我们在磁通涡旋内观测到了马约拉纳零能模的全部上述三项特征,并得到了理论分析的充分支撑。更重要的是,各项证据具有自洽性。近期,我们在 SnTe-Pb 异质结体系中观测到了强近邻效应,在该体系中,体能隙与拓扑表面态诱导产生的多种隙内态可被清晰区分。SnTe 的超导电性,与受晶格对称性保护的新型拓扑超导体的理论预期相符。研究证实,在晶格对称性的保护下,超导态 SnTe 的单个磁通涡旋内可存在多个马约拉纳零能模。该体系为研究多个马约拉纳零能模的耦合行为提供了一个无需对涡旋进行实空间移动的理想平台。
主讲嘉宾简介:
贾金锋,中国科学院院士,上海交通大学物理与天文学院讲席教授,南方科技大学代理副校长。1987 年、1992 年先后在北京大学物理系获学士学位和凝聚态物理博士学位。1995 年至 1996 年,于日本东北大学金属材料研究所担任日本学术振兴会(JSPS)博士后研究员。1996 年至 2001 年,任北京大学物理系副教授,期间曾在美国开展为期 3 年的访问研究。2001 年,入选中国科学院 “百人计划”,任中国科学院物理研究所研究员。2006 年至 2009 年,任清华大学物理系教授。2009 年起,任上海交通大学物理与天文学院长江学者特聘教授。2021 年,当选为中国科学院院士。
贾金锋教授从事实验凝聚态物理研究,主要研究方向包括:拓扑超导与新型量子材料、低维纳米结构中的量子现象、分子束外延薄膜生长等。在国际一流期刊发表 SCI 论文 330 余篇,其中《科学》(Science)7 篇、《自然》(Nature)3 篇、《自然?物理》(Nature Physics)4 篇、《自然?材料》(Nature Materials)3 篇、《物理评论快报》(Physical Review Letters)30 篇,论文总被引超 25000 次。
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