Controlling and measuring the topological spin of Majoranas
Majoranaların topolojik spininin kontrolü ve ölçümü
- Tez No: 972465
- Danışmanlar: PROF. DR. İNANÇ ADAGİDELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Majorana sıfır-modları (MZM'ler) hem temel fizik hem de teknolojik uygulama potansiyeli açısından ilgi görmektedir. Bir değişim (örgü) işlemiyle ilişkin Abelyen olmayan faz yaygın bir şekilde tanınırken, buna eşlik eden $-\pi/4$ Abelyen faz aynı tanınırlılığa sahip değildir. Majorana sıfır modlarının Abelyen olmayan değişim istatistikleri, onları hata toleranslı ve topolojik kuantum hesaplama alanlarındaki potansiyel uygulamaları için uygun yapmaktadır. Bu sebeple, yoğun madde sistemlerinde bu egzotik kuazi parçacıkları gerçekleştirebilecek fiziksel platformların bulunması aktif bir araştırma konusudur. Bu çalışmada Majorana sıfır modlarının Abelyen değişim fazına odaklandık. Topolojik süperiletkenlerin özellikle iki iyi bilinen modeli olan Fu-Kane modeli ve süperiletken/kuantum anormal Hall (QAH) yalıtkanı hibrit yapılarında bu fazı inceledik. Bu fazın, Fermi denizi ile ilişkili olan $-e/4$'lük bir yükün etrafında dolanan bir süperiletken girdabın oluşturduğu Aharonov-Casher fazından kaynaklandığını gösterdik. Sonra, iki boyutlu (2D) sistemlerde, kesirli yükün Majorana sıfır modu ile birlikte süperiletken girdap çekirdeğinde ortak konumlandığı, fakat üç boyutlu (3D) sistemlerde, kesirli yük ve Majorana modunun ayrıştırılabilineceğini gösterdik. Böylece Majoranaların Abelyen ve Abelyen olmayan katkılarının manipüle edilmesinin yolunu açan bir hetero-sistem tasarımladık. Son olarak, buradaki izole edilmiş Abelyen değişim fazının etkilerini doğrudan tespit edebilecek bir süperiletken girdap girişim deneyi önerdik.
Özet (Çeviri)
Majorana zero modes (MZMs) have attracted interest both for their fundamental physics and for their potential technological applications. While the non-Abelian phase associated with a braiding operation is widely recognized, the accompanying Abelian phase of $-\pi/4$ does not enjoy the same level of recognition. The non-Abelian exchange statistics of Majorana zero modes make them suitable for potential applications in fault tolerant quantum computation and topological quantum computing. For this reason, finding physical platforms capable of realizing these exotic quasiparticles in condensed matter systems is an active area of research. In this thesis, we focus on the Abelian exchange phase of Majorana zero modes. We examined this phase in two well-known models of topological superconductors: the Fu-Kane model and hybrid structures of superconductor / quantum anomalous Hall (QAH) insulators. We demonstrated that this phase originates from an Aharonov-Casher phase generated by a superconducting vortex encircling a charge of $-e/4$ associated with the Fermi sea. Next, in two-dimensional (2D) systems, we showed that the fractional charge and the Majorana zero mode are co-located in the core of the superconducting vortex, whereas in three-dimensional (3D) systems, the fractional charge and the Majorana mode can be spatially separated. In doing so, we designed a heterostructure system that enables the manipulation of both the Abelian and non-Abelian contributions of Majoranas. Finally, we proposed a superconducting vortex interference experiment capable of directly detecting the effects of the isolated Abelian exchange phase discussed here.
Benzer Tezler
- Uyarlamalı araç takip sistemlerinde model öngörülü kontrol yöntemleri: Karşılaştırmalı bir çalışma
Model predictive control approaches for adaptive cruise control systems: A comparative study
UMUT KARAPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Optimal kontrol sistemlerinin incelenmesi
Investigation of optimal control systems
HAKAN GÜRKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULRIZA ABİLOV
- Investigation of liquid crystal flow properties in microchannels with interfaces of patterned liquid crystal alignment
Desenli sıvı kristal yönelimli arayüzlere sahip mikrokanallarda sıvı kristal akış özelliklerinin incelenmesi
İREM ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE BÜKÜŞOĞLU
- Measuring the effects of ownership structure and board attributes on firm performance: evidence from Turkey
Sahiplik yapısı ve yönetim kurulu özelliklerinin şirket performansının ölçülmesine etkisi: Türkiye uygulaması
İLHAN ÇİFTÇİ
- Measuring the effects of different control policies for smallpox epidemic and an optimal inventory model
Çiçek hastalığı salgını için farklı kontrol politikalarının değerlendirilmesi ve optimal envanter modeli
EBRU SELİN SELEN