Zapraszamy na Środowiskowe Seminarium Fizyki Ciała Stałego które odbędzie się dnia 28 lutego 2018 o godzinie 9:00 w sali A-1-13 w budynku Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ przy ul. Prof. S. Łojasiewicza 11.

W drugiej połowie lat 30 ubiegłego wieku E. Majorana zaproponował istnienie fermionów, które są jednocześnie swoją własną antycząstką. Istnienie takich cząstek nie zostało jednak dotychczas zaobserwowane. Rozwiązanie tego zagadnienia pojawiło się nieoczekiwanie w 2001, gdy A. Kiteav zaprezentował model 1D-łańcucha bez-spinowych fermionów z parowaniem międzywęzłowym [1]. Okazuje się, że w przypadku takiego (skończonego) łańcucha, możliwa jest realizacja kwazicząstek Majorany na jego brzegach. Co więcej, kwazicząstki te posiadają nie-Abelową statystykę, co czyni je idealnymi 'elementami' do realizacji komputerów kwantowych. Odkrycie to rozpoczęło okres intensywnych badań, których celem była eksperymentalna realizacja kwazicząstek Majorany. Podczas seminarium zaprezentuję przykłady układów, w których oczekuje się realizacji par kwazicząstek Majorany, m.in. łańcucha ferromagnetycznych atomów na powierzchni nadprzewodnika [2] oraz nanodrutu półprzewodnikowego pokrytego nadprzewodnikiem [3]. Ze względów praktycznych, istotna jest jednak umiejętność wytwarzania oraz sterowania stanami Majorany. Zaprezentuję oraz omówię taką możliwość, w przypadku układu hybrydowego półprzewodnik-nadprzewodnik [4], w odniesieniu do niedawnych wyników eksperymentalnych [5]. Ponadto przedstawię możliwość realizacji kwazicząstek Majoranych w układzie nanoring-kropka kwantowa [6].

[1] A. Y. Kitaev, Unpaired Majorana fermions in quantum wires, Phys.-Usp. 44, 131 (2001).
[2] S. Nadj-Perge, et al., Observation of Majorana fermions in ferromagnetic atomic chains on a superconductor, Science 346, 602 (2014).
[3] P. Krogstrup, et al., Epitaxy of semiconductor-superconductor nanowires, Nat. Mater. 14, 400 (2015).
[4] A. Ptok, A. Kobiałka and T. Domański, Controlling the bound states in a quantum-dot hybrid nanowire, Phys. Rev. B 96, 195430 (2017).
[5] M. T. Deng, et al., Majorana bound state in a coupled quantum-dot hybrid-nanowire system, Science 354, 1557 (2016).
[6] A. Kobiałka and A. Ptok, Electrostatical formation of the Majorana quasiparticles in the quantum dot-nanoring structure, arXiv:1801.08021.