无序马约拉纳纳米线：无需任何无序地研究无序性

无序性与短有限线长度的相互作用是阻碍半导体-超导体纳米线平台实现非阿贝尔马约拉纳零模（MZM）进展的关键物理因素。无序性实际上将纳米线分割为离散的量子点（QD）构块，这些构块常以亚隙Andreev本征态模仿MZM。本文提出并发展了一种新的理论方法来建模无序性，实际上是一种空间变异有效质量模型，这种方法无需将未知的无序微观细节纳入哈密顿量。该模型实际上将线分割为多个QD，其在杂质位点处表现出高度增强的有效质量，从而导致线分割为有效随机QD。我们发现，该模型能够再现无序物理，为通过将平均自由距离与超导体相干长度进行比较，清晰地理解无序效应提供了方法。在此基础上，该模型允许对无序 regime 进行精确控制，从而评估拓扑不变量（TI）在预测MZM中的可靠性。我们发现，随着无序强度的增加，TI本身可能导致显著的误报率作为拓扑指示器。因此，我们提出了新的指标来表征零能态的空间分布，强调针对线端局部化的孤立MZM的关键必要性。通过对差分导电谱进行严格的表征，我们探索了这些新的指标的实验相关性。我们的发现凸显了超越TI之外，孤立局部化状态在识别拓扑MZM中的关键作用。我们相信，这种方法是研究其中实际马约拉纳纳米线的强大工具，其中无序和短线长度掩盖了底层拓扑物理。