Modes zéro de Majorana et computation quantique topologique

Résumé Nous fournissons une perspective actuelle sur le domaine en rapide développement des modes zéro de Majorana (MZMs) dans les systèmes à l'état solide. Nous soulignons la prédiction théorique, la réalisation expérimentale et l'utilisation potentielle des MZMs dans les appareils de traitement de l'information futurs grâce à la computation quantique topologique (TQC) basée sur le tressage. Des MZMs bien séparés devraient manifester des statistiques de tressage non-Abéliennes adaptées aux opérations de porte unitaire pour la TQC. Des travaux expérimentaux récents, suite à des prédictions théoriques antérieures, ont montré des signatures spécifiques cohérentes avec l'existence de modes de Majorana localisés aux extrémités de nanofils semi-conducteurs en présence d'un effet de proximité supraconducteur. Nous discutons des résultats expérimentaux et de leurs analyses théoriques, et fournissons une perspective sur la mesure dans laquelle les observations indiquent l'existence de MZMs anyoniques dans les systèmes à l'état solide. Nous discutons également des systèmes de Hall quantique fractionnaire (l'état 5/2), qui ont été largement étudiés dans le contexte des anyons non-Abéliens et de la TQC. Nous décrivons des schémas proposés pour réaliser le tressage avec des MZMs ainsi que les étapes nécessaires à la mise en œuvre de la TQC.