无序 Majorana 纳米线中拓扑量子相变的电学探测

我们研究了一种无序超导纳米线，其时间反演对称性和自旋转动对称性破缺，可通过外加磁场驱动进入具有端点 Majorana 束缚态的拓扑相。已知随着无序强度的变化，Majorana 纳米线会发生从支持 Majorana 束缚态的拓扑非平凡相到不支持该束缚态的非拓扑绝缘相的离域量子相变。在相变两侧，系统在零能处均处于局域化状态，但具有截然不同的拓扑性质。我们利用拓扑与局域化性质之间的这种深刻联系，提出了一种电学输运测量方案，以探测纳米线体内部发生的局域化 - 离域化相变。基本思想是测量在不同耦合到对面引线条件下，导线一端的电导差异。我们表明，该测量揭示了仅在拓扑相变处出现的非局域关联。因此，虽然所提出的实验不直接探测端点 Majorana 束缚态，但它可以为体拓扑量子相变本身提供直接证据。