半導体ナノ細線/超伝導体ハイブリッド構造でのマョラナ粒子の探索

摘要

マョラナ粒子は自身とその反粒子が等しい粒子である。このマョラナ粒子は長らく素粒子物理 分野で探索が行われており、ニュートリノなどが候補として考えられているがいまだ実証されて いない。近年このマョラナ粒子が単一半導体ナノ細線と超伝導体のハイブリッド構造で実現でき るとの提案があり、トポロジカル量子コンピューティングへの応用も見据えた研究が急速に進んrnでいる[1]。これまでに超伝導体と単一のInAsナノ細線もしくはInSbナノ細線との接合を用いた 実験結果が報告され、マョラナ粒子の兆候が確認されている[2,3]。しかし、超伝導体と単一ナノ 細線でのマョラナ粒子実現には強い磁場が必要となる。この磁場によって超伝導体の特性が悪く なるため、マョラナ粒子の物性研究や応用には不利であると指摘され始めた。