A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:
Kvantummechanika, szilárdtestek elektronállapotainak szoroskötésű modellje, másodkvantálás, topologikus szigetelők
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában:
TTK Fizika MSc, PhD képzések szabadon választható tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul:
A félévben a "Topologikus szigetelők" kurzusra építve azt mutatjuk meg, hogyan lehet topologikus szupravezetőkben kvantuminformációt tárolni, ill. feldolgozni. A szupravezetők az egyrészecskés gerjesztések szempontjából (Bogoljubov-de Gennes formalizmusban) sávszigetelőknek
tekinthetők. Megfelelő kürülmények mellett egy szupravezető (Bogoljubov-de Gennes Hamilton-operátora) lehet topologikusan nemtriviális. Az egy-és kétdimenziós esetben az ilyen anyagok topologikusan védett nulla-energiás kötött állapotokat tartalmazhatnak, ezeket Majorana- fermionoknak szokták hívni. Áttekintjük ezen állapotok elméleti és kísérleti státuszát, valamint annak alapjait, hogyan alkal mazhatóak ezek
kvantuminformáció tárolására és feldolgozására. Kitekintést adunk az erősen kölcsönható, topologikus renddel bíró modellekre is.
Tematika:
1. Szupravezetés és a Bogoljubov-de Gennes formalizmus
2. Topologikus szupravezetés egy dimenzióban: Kitajev-drót, Majorana-módusok és tömb-él korrespondencia
3. Elektromos transzport topologikus szupravezetőkben: alagútspektroszkópia és Josephson-effektus
4. Topologikus szupravezetők kísérleti megvalósítása
5. Topologikus szupravezetés két dimenzióban: p+ip szupravezetők, kötött állapotok vortexekben
6. Majorana módusok és topologikus kvantuminformáció-feldolgozás
7. Topologikus rend: A Kitajev-féle toric code és hatszögrács-modellek
Követelmények vizsgaidőszakban:
szóbeli vagy írásbeli vizsga
Konzultációs lehetőségek:
Nyomtatóbarát változat
