Über den jüngsten experimentellen Nachweis von Majorana-Randzuständen in topologischen Supraleitern

Ich habe ein paar Fragen zu den jüngsten experimentellen Beweisen für Majorana-Randzustände in topologischen Supraleitern.

Welches sind die Hauptunterschiede zwischen den experimentellen Signaturen von Majorana-Randzuständen, die in der Arbeit von Kouwenhoven ( http://www.sciencemag.org/content/336/6084/1003.abstract ) und in der von Yazdani ( http:/ /www.sciencemag.org/content/346/6209/602.abstract )?

Werden ihre experimentellen Signaturen (Null-Bias-Leitfähigkeit) im Prinzip erklärt, ohne sich auf Majoranas zu berufen?

Und schließlich, gibt es andere experimentelle Methoden, die experimentelle Beweise für das Vorhandensein von Majorana-Kantenzuständen in topologischen Supraleitern geliefert haben oder in naher Zukunft liefern könnten, außer denen, die auf der Messung der Null-Vorspannungs-Leitfähigkeitsspitze beruhen?

PS: Meine Frage bezieht sich auf diese andere " Experimentelle Signatur des topologischen Supraleiters ".

Antworten (1)

Es besteht kein grundlegender Unterschied zwischen den in den beiden Werken gefundenen Signaturen (Kouwenhoven und Yazdani). Beide sind Tunnelspektroskopie, die grob misst, ob es im Spektrum einen energielosen Einzelteilchenzustand gibt. Yazdanis Aufbau ermöglichte es ihm, Messungen abseits der Kante durchzuführen, sodass die Lokalisierung des Kantenzustands direkt gemessen werden kann.

Allein die Signaturen des Zero-Bias-Peaks können leicht durch andere Mechanismen erklärt werden, und Kouwenhoven diskutierte tatsächlich viele Alternativen. Der Punkt ist, dass diese Signatur von mehreren anderen Messungen geliefert wird (wie z. B. die Korrelation zwischen der Nullvorspannungsspitze und der Richtung des Magnetfelds, Oszillation der Aufspaltung der Spitze mit dem Magnetfeld usw.), was schwierig wäre zu erklären, ohne Majoranas anzurufen. Diese sind jedoch etwas indirekt und obwohl die experimentellen Daten viel besser geworden sind, kann man argumentieren, dass keiner von ihnen endgültig ist.

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, den "Majorana"-Charakter des Randzustands zu erkennen, nicht nur die Nullenergie. Experimente dieser Art sind jedoch viel schwieriger als der Transport, da sie alle auf die eine oder andere Weise mit Quanteninterferenzen verbunden sind. Am einfachsten ist wahrscheinlich der 4pi-Josephson-Effekt, aber dazu gab es bisher nur ein einziges Experiment.

Natürlich ist kein Beweis in der Wissenschaft endgültig. Aber ich stimme zu, dass die Signaturen, die sie sehen, auf andere Weise schwer zu erklären wären. Wie auch immer, einige stimmen einfach nicht der Tatsache zu, dass die Null-Bias-Leitfähigkeit ein echter Beweis für die Existenz von Majoranas ist. Das ist meiner Meinung nach auch der Grund, warum die Leute über alternative Wege nachdenken, Majorana-Edge-Zustände zu untersuchen. Im Grunde sagen Sie, dass es neben der Tunnelspektroskopie bisher nur ein weiteres Experiment gibt, habe ich recht? Können Sie einen Hinweis auf dieses 4pi-Josephson-Experiment geben?