非拓扑超导体中源自例外点的马约拉纳束缚态

近期探测马约拉纳束缚态的实验工作主要集中在为拓扑超导电性创造条件。本文展示了一条替代途径：当一个拓扑平庸的超导体与一个螺旋正常区域强耦合时，可实现完全局域的零能马约拉纳束缚态。这种结可以通过实验实现，例如，对一段具有自旋-轨道耦合的纳米线进行邻近化处理，并结合静电耗尽和塞曼场，将未邻近化（正常）部分驱动到螺旋相。在这种开放系统中，马约拉纳零模无需精细调节即可出现，这是电荷共轭对称性的结果，并最终可归因于参数空间中“例外点”（EPs）的存在，在该点处，两个准束缚安德烈夫能级分叉为两个准束缚马约拉纳零模。在例外点之后，随着结接近完美安德烈夫反射，其中一个马约拉纳零模变为非衰减态，从而在NS结处形成一个局域的马约拉纳暗态（MDS）。我们证明，马约拉纳暗态表现出与传统封闭系统马约拉纳束缚态相关的全部特性（零能、自共轭、$4\pi$约瑟夫森效应和非阿贝尔编织统计），同时无需拓扑超导电性。