МАТЕМАТИКА
Cуществование майорановских локализованных состояний в простой модели перехода Джозефсона
Т. С. Тинюковаa,
Ю. П. Чубуринb a Удмуртский государственный университет, 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1
b УдмФИЦ УрО РАН, 426067, Россия, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34
Аннотация:
Последние 15 лет в физической литературе активно изучаются майорановские локализованные состояния (МЛС) и
сопутствующие их возникновению явления, такие, как изменение кондактанса и эффект Джозефсона, что обусловлено вероятным применением МЛС
при создании квантового компьютера.
В статье изучены собственные функции одномерного оператора Боголюбова–де Жена с дельтаобразным потенциалом в нуле, описывающие локализованные состояния с энергией в лакуне спектра (сверхпроводящей щели). Найдены вероятности прохождения в задаче рассеяния для этого оператора, когда энергии близки к границе сверхпроводящей щели. Эти задачи исследовались как для единого на всей прямой сверхпроводящего порядка, определяемого вещественной константой
$\Delta,$ так и для сверхпроводящего порядка, определяемого функцией $\Delta \theta (-x)+\Delta e^{i\varphi} \theta (x)$ для
$\varphi=0,\pi$ (т. е. для нулевого сверхпроводящего тока и тока, близкого к критическому). Используемый гамильтониан можно рассматривать как простейшую модель перехода Джозефсона. Доказано, что в обоих случаях существуют два МЛС, но лишь при определенных значениях параметров, т. е. МЛС неустойчивы. При этом вероятность прохождения равна нулю в обоих случаях.
Ключевые слова:
гамильтониан Боголюбова-де Жена, функция Грина, спектр, собственное значение, задача рассеяния, вероятность прохождения, майорановские локализованные состояния, эффект Джозефсона.
УДК:
517.958, 530.145.6
MSC: 81Q10,
81Q15 Поступила в редакцию: 12.06.2019
DOI:
10.20537/vm190306