Proposta de uma Transição de Fase Quântica em semimetais topológicos Dirac-Weyl 3D: armazenamento de qubits em termos de estados ligados no contínuo

Resumo

Este projeto propõe uma Transição de Fase Quântica (QPT) em semimetais Dirac-Weyl com átomos adsorvidos. Particularmente para o plano de grafeno hospedando um par de átomos colineares com o centro da célula hexagonal, A.C. Seridonio e demais mostraram no Phys. Rev. B 92 045409 (2015) que o pseudogap do sistema com dependência cúbica na energia, isto é $\Delta\propto|\varepsilon|^{3},$ dá origem a estados ligados no contínuo (BICs) spin-degenerados. Esses BICs são plataformas promissoras para a armazenagem de qubits, os quais já foram verificados no projeto em curso da FAPESP (2015/23539-8) por meio dos artigos Phys. Rev. B 93 165116 (2016) e Phys. Rev. B 93 125426 (2016) para dispositivos baseados em férmions de Majorana. Além disso, no contexto do grafeno, mas para átomos localmente acoplados a um único carbono da folha, o pseudogap escala linearmente com a energia e impede a formação dos BICs. Todavia, efeitos de não localidade no citado acoplamento devido a um fator de interferência Fano $q_{0},$ o qual no grafeno é ajustável mudando-se a inclinação dos cones de Dirac, abrem a possibilidade para a emergência de BICs magnéticos, como discutidos em detalhes por A.C. Seridonio e demais nos Phys. Rev. B 92 245107 (2015) e Phys. Rev. B 94 205119 (2016). Para o grafeno próximo do ponto crítico $q_{0}\approx q_{c},$ A.C. Seridonio e demais mostraram que o sistema sofre uma QPT, sendo caracterizada por uma fase magnética. Dessa forma, ligando-se $(q_{0}>q_{c})$ ou desligando-se $(q_{0}