一維量子納米線為馬約拉納零模提供了肥沃的土壤

量子點接觸結構(左)，其中應用電壓收縮電子運動到一維，電導(右)顯示應用磁場的效果(紅)。來源:新南威爾士大學

為什么研究一維量子納米線的自旋特性很重要?

量子納米線——只有長度，但沒有寬度和高度——為一種被稱為馬約拉納零模的準粒子的形成和探測提供了獨特的環(huán)境 
。

unsw領導的一項新研究克服了此前探測Majorana零模式的困難，并顯著提高了設備的再現(xiàn)性
。

馬約拉納零模的潛在應用包括抗故障拓撲量子計算機和拓撲超導。

一維導線中的馬約拉納費米子

馬約拉納費米子是一種復合粒子，也是它自己的反粒子。

這種不同尋常的粒子在學術上和商業(yè)上的興趣來自于它們在拓撲量子計算機中的潛在應用
，預計這種計算機不會產生隨機化珍貴量子信息的消相干。

馬約拉納零模可以在由特殊材料制成的量子線中產生 ，這些材料的電磁特性之間存在很強的耦合。

特別是，當一維半導體(如半導體納米線)與超導體耦合時，可以產生馬約拉納零模。

在一維納米線中，垂直于長度的尺寸非常小 ，不允許亞原子粒子的任何運動，量子效應占主導地位 。

反物質解釋者:每個基本粒子都有一個相應的反物質粒子，具有相同的質量但相反的電荷 。例如  ，一個電子(電荷-1)的反粒子是一個正電子(電荷+1)。信貸:新南威爾士大學

探測必要的自旋軌道間隙的新方法

具有強自旋軌道相互作用的一維半導體系統(tǒng)在拓撲量子計算中具有廣闊的應用前景