拓扑绝缘体-超导体异质结构中的相互作用驱动拓扑相

依赖于相互作用而存在的物质拓扑相本质上引人关注，并有可能作为未来量子计算机的平台。尽管有大量的理论提案，实验上唯一观测到的相互作用驱动拓扑相是分数量子霍尔液体。为帮助确定其他能产生此类相的系统，我们在此工作中详细研究了相互作用对束缚在 3D 拓扑绝缘体超导表面涡旋中的 Majorana 零模的影响。该系统令人关注，因为正如最近指出的，它可被调谐至强相互作用区域。我们从一个 0D 系统开始，提出由 Fidkowski 和 Kitaev 先前讨论的相互作用诱导的 $\mathbb{Z}_8$ 基态周期性实验实现。我们认为该周期性可使用隧穿探针实验观测。然后我们聚焦于在更高维度涡旋晶格中用 Majorana 构建的相互作用驱动的晶体拓扑相。在 1D 中，我们确定了一个有趣的精确可解模型，它与先前讨论的展现相互作用驱动拓扑相的模型相关。我们使用解析技术、精确数值对角化(ED)和密度矩阵重整化群(DMRG)研究这些模型。我们的结果确认了相互作用驱动拓扑相的存在，并阐明了导致该相的量子相变的性质。最后我们讨论了在 2 和 3 维中产生类似相互作用驱动拓扑相的模型。