Majorana纳米线中平庸零模的 crossover

我们考虑超导体-半导体纳米线杂化Majorana平台（“Majorana纳米线”）中存在确定性的空间缓慢变化非均匀化学势和随机空间淬灭势无序，二者均已知会产生非拓扑的近零能模，模仿理论预测的拓扑Majorana零模。我们通过以受控方式改变非均匀势与随机无序的相对强度并计算隧穿电导，研究了这些机制之间的crossover。我们发现整个crossover区域呈现出丰富的平庸零模，其中许多显示出零偏压电导峰在$2e^2/h$处的表观“量子化”，偶有无序主导的峰超过$2e^2/h$。我们给出了模拟crossover行为的动画并讨论了实验意义。此外，为模拟实验纳米线中的真实无序，我们还深入研究了沿纳米线的随机单个静态杂质所产生的无序情况，并考虑与此类杂质效应相关的crossover。我们的结果在与现有Majorana纳米线实验结果定性比较时，表明随机无序在实验中占主导地位。事实证明，所有三种机制均可在隧穿电导中产生平庸零偏压峰，且这些物理机制之间的crossover（即系统中存在多于一种机制时）是平滑连续的，使得仅凭对零偏压电导峰的粗略观察难以先验判断特定样品中哪种机制占主导。