主題:面向拓?fù)淞孔佑?jì)算的馬約拉納零能模研究

主講嘉賓:賈金鋒 教授

主持人:王向榮 教授

日期:2026年3月18日(周三)

時(shí)間:上午10:30 - 11:45

地點(diǎn):行政樓西翼冼為堅(jiān)國(guó)際會(huì)議中心(W201)

語(yǔ)言:英文

 

摘要:

近年來(lái),拓?fù)涑瑢?dǎo)體因被理論預(yù)言可承載馬約拉納零能模(MZM)而受到廣泛關(guān)注。馬約拉納零能模表現(xiàn)出馬約拉納費(fèi)米子的特性,憑借其非阿貝爾編織統(tǒng)計(jì)(non-Abelian braiding statistics)特性,可應(yīng)用于容錯(cuò)量子計(jì)算。目前,絕大多數(shù)拓?fù)涑瑢?dǎo)體,均是基于常規(guī)超導(dǎo)體、結(jié)合拓?fù)浣^緣體電子表面態(tài)的奇異特性人工構(gòu)筑而來(lái)。理論預(yù)言,拓?fù)涑瑢?dǎo)體磁通渦旋中的馬約拉納零能模,以空間分布呈錐形的零能模形式存在。此外,馬約拉納零能??烧T導(dǎo)自旋選擇性安德烈夫反射(SSAR),而這一新穎的磁學(xué)特性可用于馬約拉納零能模的實(shí)驗(yàn)探測(cè)。

在人工拓?fù)涑瑢?dǎo)體 Bi?Te?/NbSe?異質(zhì)結(jié)體系中,我們?cè)诖磐u旋內(nèi)觀(guān)測(cè)到了馬約拉納零能模的全部上述三項(xiàng)特征,并得到了理論分析的充分支撐。更重要的是,各項(xiàng)證據(jù)具有自洽性。近期,我們?cè)?SnTe-Pb 異質(zhì)結(jié)體系中觀(guān)測(cè)到了強(qiáng)近鄰效應(yīng),在該體系中,體能隙與拓?fù)浔砻鎽B(tài)誘導(dǎo)產(chǎn)生的多種隙內(nèi)態(tài)可被清晰區(qū)分。SnTe 的超導(dǎo)電性,與受晶格對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的新型拓?fù)涑瑢?dǎo)體的理論預(yù)期相符。研究證實(shí),在晶格對(duì)稱(chēng)性的保護(hù)下,超導(dǎo)態(tài) SnTe 的單個(gè)磁通渦旋內(nèi)可存在多個(gè)馬約拉納零能模。該體系為研究多個(gè)馬約拉納零能模的耦合行為提供了一個(gè)無(wú)需對(duì)渦旋進(jìn)行實(shí)空間移動(dòng)的理想平臺(tái)。

 

主講嘉賓簡(jiǎn)介:

賈金鋒,中國(guó)科學(xué)院院士,上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院講席教授,南方科技大學(xué)代理副校長(zhǎng)。1987 年、1992 年先后在北京大學(xué)物理系獲學(xué)士學(xué)位和凝聚態(tài)物理博士學(xué)位。1995 年至 1996 年,于日本東北大學(xué)金屬材料研究所擔(dān)任日本學(xué)術(shù)振興會(huì)(JSPS)博士后研究員。1996 年至 2001 年,任北京大學(xué)物理系副教授,期間曾在美國(guó)開(kāi)展為期 3 年的訪(fǎng)問(wèn)研究。2001 年,入選中國(guó)科學(xué)院 “百人計(jì)劃”,任中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員。2006 年至 2009 年,任清華大學(xué)物理系教授。2009 年起,任上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。2021 年,當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。

賈金鋒教授從事實(shí)驗(yàn)?zāi)蹜B(tài)物理研究,主要研究方向包括:拓?fù)涑瑢?dǎo)與新型量子材料、低維納米結(jié)構(gòu)中的量子現(xiàn)象、分子束外延薄膜生長(zhǎng)等。在國(guó)際一流期刊發(fā)表 SCI 論文 330 余篇,其中《科學(xué)》(Science)7 篇、《自然》(Nature)3 篇、《自然?物理》(Nature Physics)4 篇、《自然?材料》(Nature Materials)3 篇、《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)30 篇,論文總被引超 25000 次。