利用非局域序参量探测准一维拓扑相中的马约拉纳费米子

承载马约拉纳费米子的拓扑相无法通过局域序参量识别。我们给出了简单的非局域序参量来区分无自旋费米子的准一维拓扑超导体，适用于任何无时间反演对称性的相互作用模型。这些弦或“膜”序参量在冷原子系统中使用量子气体显微镜进行测量是自然的。我们提出将它们作为一种通过体自由度而非边缘自由度来识别冷原子实验中马约拉纳费米子对称保护拓扑相的方法。随后，我们通过耦合圆柱上的N个相同链的准一维极限来研究二维拓扑超导体。我们对由额外的Z_N平移对称性保护的对称相互作用拓扑相进行了分类。这些相包括：(i) p+ip手征拓扑超导体的准一维类似物，可区分到二维陈数模2；(ii) 二维弱拓扑超导体。我们设计了构建区分这些相的非局域序参量的一般规则。这些规则将费米子拓扑相的特征编码在非局域弦或膜的终止算符的对称性质中。其中一些相的非局域序参量仅涉及单个链的弦序参量的乘积。最后，我们给出了其中一个拓扑相作为某些缺陷凝聚的物理图像，这启发了非局域序参量的形式，并让人联想到拓扑相的高维构造。