通过自旋弛豫探测$^3$He-B的马约拉纳费米子表面态

马约拉纳费米子的概念在八十多年前就被提出；然而，这种难以捉摸的粒子从未在自然界中被观测到。马约拉纳费米子的非局域特性可用于拓扑量子计算。最近，研究表明$^3$He-B相是一个时间反演不变的拓扑超流体，其表面局域有单支无质量马约拉纳费米子态。这种马约拉纳表面态的自由度仅为最近在拓扑绝缘体中观测到的单支狄拉克表面态的一半。我们在此表明，马约拉纳表面态可以通过电子自旋弛豫实验来探测。表面态的马约拉纳性质可以通过弛豫时间对磁场方向显著的角依赖性揭示：$1/T_1 \propto \sin^2 \theta$，其中$\theta$是磁场与表面法线之间的夹角。自旋弛豫率的温度依赖性可以揭示马约拉纳表面态的无质量线性色散。我们提出一个自旋弛豫实验装置，其中我们将电子注入氦液面下方的纳米尺寸气泡内。