Modos parafermiônicos em sistemas de elétrons correlacionados

• Processo: 19/11550-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Luis Gregório Godoy de Vasconcellos Dias da Silva
• Beneficiário: Raphael Levy Ruscio Castro Teixeira
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/07602-2 - Excitações parafermionicas em estados de bordas de sistemas Hall quântico fracionário com supercondutividade, BE.EP.DR
• Assunto(s): Elétrons Férmions Renormalização Emaranhamento quântico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dmrg | Majorana bound states | Paraférmions | strongly correlated systems | Física da Matéria Condensada teórica

Resumo

Um dos temas mais ativos em matéria condensada é o estudo de fases topológicas nas quais as excitações são quasi-partículas com propriedades exóticas. Um exemplo recente e bastante estudado é a Física de estados ligados de Majorana com simetria Z_2 em supercondutores topológicos, com vistas a aplicações em computação quântica com proteção topológica. Um outro exemplo, menos estudado mas bastante promissor, são os estados de paraférmions com simetria Z_n, que consistem em generalizações naturais dos estados de Majoranas e que poderiam ser usados como a base para um `computador quântico topológico universal’. Esta não é uma tarefa fácil uma vez que, dentre as diversas propostas de como realizar estados de paraférmions em matéria condensada, apenas alguns trabalhos mostram a existência de estados topologicamente protegidos. Esse projeto se propõe a estudar a emergência de estados ligados de paraférmions Z_{n=3,4} em modelos de elétrons interagentes em redes 1D. Em um primeiro momento, identificaremos modelos de elétrons (férmions) interagentes na rede a partir de um mapeamento exato de modelos de paraférmions. Em seguida, utilizaremos cálculos de grupo de renormalização por matriz densidade (DMRG) para investigar as fases topológicas destes modelos. Para tanto serão calculadas diversas quantias de interesse experimental, além de se caracterizarmos a fase topológica usando entropia de emaranhamento. Com isso, esperamos de identificar os ingredientes necessários e os intervalos de variação dos parâmetros para propor a identificação experimental das fases topológicas em sistemas de matéria condensada. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE MEDEIROS, MARCOS H. L.; TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; SIPAHI, GUILHERME M.; DIAS DA SILVA, V, LUIS G. G.. Electric field induced edge-state oscillations in InAs/GaSb quantum wells. Physical Review B, v. 104, n. 19, NOV 19 2021. (16/18495-4, 19/11550-8)

TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; HALLER, ANDREAS; SINGH, ROSHNI; MATHEW, AMAL; IDRISOV, EDVIN G.; DA SILVA, LUIS G. G. V. DIAS; SCHMIDT, THOMAS L.. Overlap of parafermionic zero modes at a finite distance. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 4, n. 4, p. 9-pg., 2022-11-14. (19/11550-8, 21/07602-2)

TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; KUZMANOVSKI, DUSHKO; BLACK-SCHAFFER, ANNICA M.; DIAS DA SILVA, LUIS G. G., V. Enhanced Majorana bound states in magnetic chains on superconducting topological insulator edges. PHYSICAL REVIEW B, v. 102, n. 16, p. 11-pg., 2020-10-22. (19/11550-8, 16/18495-4)

TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; KUZMANOVSKI, DUSHKO; BLACK-SCHAFFER, ANNICA M.; DIAS DA SILVA, V, LUIS G. G.. Enhanced Majorana bound states in magnetic chains on superconducting topological insulator edges. Physical Review B, v. 102, n. 16, OCT 22 2020. (16/18495-4, 19/11550-8)

TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; DIAS DA SILVA, V, LUIS G. G.. Quantum dots as parafermion detectors. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 3, n. 3, JUL 2 2021. (19/11550-8)

TEIXEIRA, RAPHAEL L. R. C.; DIAS DA SILVA, LUIS G. G., V. Edge Z(3) parafermions in fermionic lattices. PHYSICAL REVIEW B, v. 105, n. 19, p. 12-pg., 2022-05-13. (19/11550-8, 21/07602-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

TEIXEIRA, Raphael Levy Ruscio Castro. Modos parafermiônicos em sistemas de elétrons correlacionados. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI) São Paulo.