费米子宇称与量子电容振荡:部分分离的马约拉纳与准马约拉纳模式

最近在一项实验中,研究人员观察到通过量子点首尾相连的一维自旋轨道耦合半导体超导异质结在磁通量作用下呈现量子电容的周期性振荡现象。在该异质结的拓扑超导相中,对应不同费米子宇称区域的振荡波形存在半周期相位差,可作为费米子宇称读取机制或涉及一对局域化、高度分离的马约拉纳模态的融合操作基础。该工作表明,在无序半导体-超导体量子点复合系统中,量子电容的磁通量依赖性振荡不仅可能源于拓扑保护且空间分离良好的末端局域马约拉纳零模(MZMs),也可能普遍产生于具有显著重叠的部分分离马约拉纳模态,甚至拓扑平庸相中的准马约拉纳模态——这类模态可视为安德烈夫束缚态,其构成的马约拉纳波函数彼此存在微小位移且在导线两端呈现非零振幅。因此,虽然量子电容磁通振荡现象的检测标志着实验研究的重要进展,但单独观测结果并不能作为拓扑马约拉纳零模存在的确证依据。

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