Thesis:
Cálculo de propiedades de transporte electrónico para puntos cuánticos dispuestos como interferómetro conectados a cadenas de Kitaev

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2026-05-08

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Publisher

Universidad Técnica Federico Santa María

Abstract

Este trabajo de tesis se enmarca en el cálculo de propiedades de transporte electrónico y termoeléctrico de un sistema basado en puntos cuánticos dispuestos como un interferómetro tipo Aharonov-Bohm acoplados a cadenas de Kitaev, las cuales pueden albergar estados ligados de Majorana en los extremos. Estos estados son excitaciones de cuasipartículas con potencial para aplicaciones en computación cuántica, por lo tanto, es importante detectar y caracterizar la presencia de estos. Analizar estas propiedades revela información sobre la topología del sistema, la robustez de los estados Majorana frente a perturbaciones y la viabilidad de manipularlos para operaciones lógicas. Las propiedades de transporte se obtienen mediante el uso del método de funciones de Green, considerando dos contactos metálicos entre los cuales se encuentra el sistema de estudio. Se observan cambios en la curva del factor Fano al aumentar el número de modos de Majorana acoplados al sistema y se obtiene que el factor de Fano es robusto a fenómenos de interferencia destructiva cuando hay modos de Majorana acoplados al interferómetro. Además, se observa que el sistema logra tener una alta eficiencia termoeléctrica a través del coeficiente de Seebeck y la figura de mérito; adicionalmente se logra observar que el sistema viola la ley de Wiedmann-Franz. La presencia de estas características ayudaría a caracterizar la presencia de modos de Majorana en el sistema.


This thesis work focuses on calculating the electronic and thermoelectric transport properties of a system based on quantum dots arranged as an Aharonov-Bohm interferometer coupled to Kitaev chains, which can host Majorana bound states at the edges. These states are quasiparticle excitations with potential applications in quantum computing, so it is important to detect and characterize their presence. Analyzing these properties reveals information about the topology of the system, the robustness of Majorana states against perturbations, and the feasibility of manipulating them for logical operations. The transport properties are obtained using the Green's function method, considering two metallic contacts between which the system under study is located. Changes in the Fano factor curve are observed as the number of Majorana modes coupled to the system increases, and it is found that the Fano factor is robust to destructive interference phenomena when Majorana modes are coupled to the interferometer. Furthermore, it is observed that the system achieves high thermoelectric efficiency as indicated by the Seebeck coefficient and the figure of merit; additionally, it is observed that the system violates the Wiedmann-Franz law. The presence of these characteristics would help characterize the presence of Majorana modes in the system.

Description

Keywords

Majorana, Transporte electrónico, Cadena de Kitaev, Sistemas mesoscópicos, Transporte cuántico, Shot noise

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