在量子反常霍尔绝缘体/超导体异质结构中用剪刀创制局域化 Majorana 零模

本工作中，我们证明在量子反常霍尔绝缘体（QAHI）体内制作一道切口（窄真空区）会创建具有反向传播电子模式的拓扑保护单螺旋通道，并通过邻近效应在螺旋通道上诱导超导性，将在切口两端产生 Majorana 零能模（MZMs）。在此几何中，无需像二维 QAHI/超导体（QAHI/SC）异质结构中那样由邻近能隙克服 QAHI 的体能隙来创制 MZMs。因此，具有 MZMs 的拓扑区间被极大拓展。此外，由于存在单一螺旋通道，避免了多导电路径引起的低能隙内束缚态产生，从而使 MZMs 能在能量上与其他隙内激发良好分离。这一简单而实用的方案允许在具有复杂几何（如用于基于测量的拓扑量子计算的 hexons）的器件中创制大量 MZMs。我们进一步展示了如何通过控制反向传播电子模式间的耦合强度来实现 MZMs 的编织。