A New Platform for Edge Mode Manipulations in the Quantum Hall Effect / Cohen, Yonatan  

Público ISBD Ningún comentario para este registro. Título : A New Platform for Edge Mode Manipulations in the Quantum Hall Effect Tipo de documento: documento electrónico Autores: Cohen, Yonatan, Mención de edición: 1 ed. Editorial: [s.l.] : Springer Fecha de publicación: 2018 Número de páginas: XIV, 55 p. ISBN/ISSN/DL: 978-3-030-05943-9 Nota general: Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Física cuántica  Materia Condensada  Computadoras cuánticas  Espintrónica  Magnetismo  Física de la Materia Condensada  Computación cuántica Clasificación: 530.12 Resumen: En las últimas décadas, el efecto Hall cuántico ha proporcionado una plataforma notable para manipular modos electrónicos unidimensionales e investigar fenómenos físicos fundamentales. Sin embargo, ciertas limitaciones dificultan la formación de varios tipos de estructuras de modos interesantes utilizando esta plataforma. Un ejemplo es la denominada estructura de modo helicoidal, en la que dos modos unidimensionales de contrapropagación tienen espines opuestos y, por tanto, el espín y el impulso están bloqueados. Estos modos helicoidales han atraído últimamente un gran interés, ya que, cuando se acoplan a un superconductor convencional, se espera que manifiesten superconductividad topológica y alberguen modos cero de Majorana. Aún más interesantes son los modos helicoidales fraccionarios, que abren el camino para realizar modos cero parafermiónicos generalizados. Al poseer estadísticas de intercambio no abelianas, estas cuasipartículas pueden servir como componentes básicos de la computación cuántica topológica. Aquí presentamos una nueva plataforma para manipular modos de borde de Hall cuánticos enteros y fraccionarios, que permite la formación de modos helicoidales unidimensionales robustos y helicoidales fraccionados. La plataforma se basa en una estructura de doble pozo cuántico cuidadosamente diseñada en un sistema basado en GaAs que alberga dos subbandas electrónicas en el régimen de efecto Hall cuántico. Mediante la activación electrostática de diferentes áreas de la estructura, se forman modos de borde enteros y fraccionarios de contrapropagación con espines opuestos y se verifica su protección de espín. Más allá de la formación de modos helicoidales, la nueva plataforma puede servir como un rico terreno de juego para nuevas investigaciones. Algunas posibilidades nuevas incluyen la inducción artificial de modos de borde fraccionarios compuestos y la construcción de nuevos interferómetros basados ​​en modos de borde. <. Nota de contenido: Introduction and Motivation -- The Quantum Hall Effect -- Two Subbands Quantum Hall System as a Platform for Edge Modes Manipulations -- Summary. Tipo de medio : Computadora Summary : In the last several decades, the quantum Hall effect has provided a remarkable platform for manipulating one-dimensional electronic modes and investigating fundamental physical phenomena. However, certain limitations make it difficult for various kinds of interesting modes structures to be formed using this platform. One example is the so called helical mode structure, in which two one-dimensional, counter propagating modes have opposite spins and thus spin and momentum are locked. Such helical modes have lately attracted significant interest, since, when coupled to a conventional superconductor, they are expected to manifest topological superconductivity and host Majorana zero modes. Even more interesting are fractional helical modes, which open the way for realizing generalized parafermionic zero modes. Possessing non-abelian exchange statistics, these quasiparticles may serve as building blocks in topological quantum computing. Here we present a new platform for manipulating integer and fractional quantum Hall edge modes, which allows the formation of robust one-dimensional helical as well as fractional helical modes. The platform is based on a carefully designed double-quantum-well structure in a GaAs based system hosting two electronic sub-bands in the quantum Hall effect regime. By electrostatic gating of different areas of the structure, counter-propagating integer, as well as fractional, edge modes with opposite spins are formed and their spin protection is verified. Beyond the formation of helical modes, the new platform can serve as a rich playground for new research. Some new possibilities include the artificial induction of compounded fractional edge modes and the construction of new edge mode-based interferometers. <. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] A New Platform for Edge Mode Manipulations in the Quantum Hall Effect [documento electrónico] / Cohen, Yonatan,  . -  1 ed.  . - [s.l.] : Springer, 2018 . - XIV, 55 p. ISBN : 978-3-030-05943-9 Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés (eng) Palabras clave: Física cuántica  Materia Condensada  Computadoras cuánticas  Espintrónica  Magnetismo  Física de la Materia Condensada  Computación cuántica Clasificación: 530.12 Resumen: En las últimas décadas, el efecto Hall cuántico ha proporcionado una plataforma notable para manipular modos electrónicos unidimensionales e investigar fenómenos físicos fundamentales. Sin embargo, ciertas limitaciones dificultan la formación de varios tipos de estructuras de modos interesantes utilizando esta plataforma. Un ejemplo es la denominada estructura de modo helicoidal, en la que dos modos unidimensionales de contrapropagación tienen espines opuestos y, por tanto, el espín y el impulso están bloqueados. Estos modos helicoidales han atraído últimamente un gran interés, ya que, cuando se acoplan a un superconductor convencional, se espera que manifiesten superconductividad topológica y alberguen modos cero de Majorana. Aún más interesantes son los modos helicoidales fraccionarios, que abren el camino para realizar modos cero parafermiónicos generalizados. Al poseer estadísticas de intercambio no abelianas, estas cuasipartículas pueden servir como componentes básicos de la computación cuántica topológica. Aquí presentamos una nueva plataforma para manipular modos de borde de Hall cuánticos enteros y fraccionarios, que permite la formación de modos helicoidales unidimensionales robustos y helicoidales fraccionados. La plataforma se basa en una estructura de doble pozo cuántico cuidadosamente diseñada en un sistema basado en GaAs que alberga dos subbandas electrónicas en el régimen de efecto Hall cuántico. Mediante la activación electrostática de diferentes áreas de la estructura, se forman modos de borde enteros y fraccionarios de contrapropagación con espines opuestos y se verifica su protección de espín. Más allá de la formación de modos helicoidales, la nueva plataforma puede servir como un rico terreno de juego para nuevas investigaciones. Algunas posibilidades nuevas incluyen la inducción artificial de modos de borde fraccionarios compuestos y la construcción de nuevos interferómetros basados ​​en modos de borde. <. Nota de contenido: Introduction and Motivation -- The Quantum Hall Effect -- Two Subbands Quantum Hall System as a Platform for Edge Modes Manipulations -- Summary. Tipo de medio : Computadora Summary : In the last several decades, the quantum Hall effect has provided a remarkable platform for manipulating one-dimensional electronic modes and investigating fundamental physical phenomena. However, certain limitations make it difficult for various kinds of interesting modes structures to be formed using this platform. One example is the so called helical mode structure, in which two one-dimensional, counter propagating modes have opposite spins and thus spin and momentum are locked. Such helical modes have lately attracted significant interest, since, when coupled to a conventional superconductor, they are expected to manifest topological superconductivity and host Majorana zero modes. Even more interesting are fractional helical modes, which open the way for realizing generalized parafermionic zero modes. Possessing non-abelian exchange statistics, these quasiparticles may serve as building blocks in topological quantum computing. Here we present a new platform for manipulating integer and fractional quantum Hall edge modes, which allows the formation of robust one-dimensional helical as well as fractional helical modes. The platform is based on a carefully designed double-quantum-well structure in a GaAs based system hosting two electronic sub-bands in the quantum Hall effect regime. By electrostatic gating of different areas of the structure, counter-propagating integer, as well as fractional, edge modes with opposite spins are formed and their spin protection is verified. Beyond the formation of helical modes, the new platform can serve as a rich playground for new research. Some new possibilities include the artificial induction of compounded fractional edge modes and the construction of new edge mode-based interferometers. <. Enlace de acceso : https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...]

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