耦合量子点中由晶体对称性保护的 Majorana 模式

我们提出了一种极简架构，用于在耦合量子点阵列中实现各种由晶体对称性保护的 Majorana 模式。我们的框架受到近期在类似装置中对双位点与三位点人工 Kitaev 链的实验演示的启发。我们发现，在 Kitaev 链中引入 $\pi$ 相位畴壁会导致一对位于结点处或其附近的镜像保护 Majorana 零模。通过将两个 $\pi$ 结连接成闭合环路，我们可以模拟两类不同的二维高阶拓扑超导相，它们均在样品拐角处携带由对称性保护的 Majorana 模式。作为 $\pi$ 结的扩展，我们进一步考虑了一种一般顶点结构，其中 $n$ 条 Kitaev 链相交，即 Kitaev $n$ 顶点。我们证明，如果这样的 $n$ 顶点尊重二面角对称群 $D_n$，则必然携带 $n$ 个由 $D_n$ 对称性保护的顶点束缚 Majorana 模。此外，还讨论了结点与顶点 Majorana 束缚态对无序和关联效应的鲁棒性。我们的架构为在实验中设计、构建和探索各种人工拓扑晶体相铺平了道路。