Interferência Fano em pontos quânticos por meio de um férmion de Majorana

Resumo

Neste projeto, exploraremos teoricamente uma configuração capaz de detectar uma interferência Fano antissimétrica, assistida por um férmion de Majorana. Com esse propósito, um interferômetro do tipo Aharonov-Bohm com dois pontos quânticos é adotado, onde um deles está acoplado a um estado ligado de Majorana, o qual reside em uma das bordas de um fio de Kitaev semi-infinito, que se encontra na fase topológica. Para o caso em que se desconsidera a interação de Coulomb, nossas simulações preliminares revelam que, devido à mudança das energias de Fermi dos reservatórios bem como a variação da diferença antissimétrica dos níveis dos pontos quânticos, a transmitância apresenta distintas regiões condutoras e isolantes quando consideramos regimes opostos de interferência Fano. Essas características são impressões digitais de uma quasipartícula de Majorana isolada. Além disso, mostramos que a flutuação máxima da transmitância em função da diferença antissimétrica dos níveis dos pontos quânticos possui valor meio quando o fio é semi-infinito e um para o caso finito. Nossos resultados revelam que dois férmions de Majorana, distantes um do outro, estão acoplados resultando e um férmion de Dirac não local formado no fio de Kitaev. Durante o desenvolvimento deste projeto, o estudante irá responder como esse cenário se modifica na presença do termo de interação de Coulomb no Hamiltoniano do sistema. Acreditamos que nossas descobertas podem ser de interesse para a comunidade de pesquisadores, tanto experimentais quanto teóricos, que trabalham na busca pelos férmions de Majorana, em particular nas áreas de computação e transporte quânticos. (AU)