一维费米气体中受涌现对称性保护的马约拉纳边缘模

我们表明，具有 Rashba 型自旋轨道耦合、塞曼场和内禀吸引相互作用的一维超冷费米气体展现出一种新颖的拓扑超流态，该态在总粒子数守恒且不存在单粒子能隙的情况下形成。马约拉纳零模局域于陷阱中间的拓扑区域与其两翼的平凡区域之间的界面处。与近邻耦合纳米线中拓扑超导体的实现不同，马约拉纳模不携带与总费米子宇称相关的量子数。相反，拓扑简并性受到仅在低能下存在的涌现 $Z_2$ 对称性的保护。我们讨论了新颖零模的实验含义，例如体现在对马约拉纳束缚态位置附近局部势调制的响应中。对于对应于 Luttinger 参数 $1<K<2$ 的相互作用强度范围，零模与无能隙声子连续谱不可分离，因此在响应中表现为代数零偏共振。另一方面，对于 $K>2$，零模可被检测为尖锐的低频响应，其能量通常随系统尺寸按 $1/L^{K/2}$ 缩放，因此在参数上与声子分离。