分数量子拓扑超导与 parafermion 角态

我们考虑一个由弱耦合 Rashba 纳米线组成的系统，处于强自旋轨道相互作用（SOI） regime。这些纳米线排列成两层隧穿耦合结构，由顶部和底部超导体 proximity 化，使得它们之间的超导相位差为 $\pi$。我们表明，在这样的系统中，强电子-电子相互作用可以稳定一个螺旋拓扑超导相，其承载 $\mathbb{Z}_{2m}$ parafermion 边缘模的 Kramers 伙伴，其中 $m$ 是由化学势位置决定的奇数。此外，在打开弱面内磁场时，系统被驱动进入二阶拓扑超导相，其承载局域在矩形样品两个对角的零能 $\mathbb{Z}_{2m}$ parafermion 束缚态。作为特例，在非相互作用极限 $m=1$ 下涌现零能 Majorana 角态，此时化学势被调谐到单根纳米线的 SOI 能量。