超导体 - 量子自旋霍尔绝缘体 - 超导体结中的约瑟夫森电流与噪声

我们研究了由量子自旋霍尔绝缘体边缘态介导的超导体之间的结。我们表明，此类结表现出分数约瑟夫森效应，其中电流 - 相位关系具有$4\pi$而非$2\pi$的周期性。这一效应是超导结中费米子宇称守恒（即电子数模 2）的结果，并与量子自旋霍尔绝缘体的$Z_2$拓扑结构密切相关。破坏费米子宇称守恒的非弹性过程会导致平衡超电流中出现电报噪声。我们预测，由于这些过程引起的低频噪声在$T \to 0$时随温度$T$呈指数发散。我们将讨论在 HgCdTe 量子阱中可能进行的实验。