具有可调p波相互作用的粒子数守恒费米气体中的马约拉纳边缘态

马约拉纳费米子的非凡性质与潜在应用促使近年来人们为 realization 承载这些激发的拓扑物质付出了大量努力。对于粒子数守恒系统，已有若干提案利用耦合链模型或具自旋轨道耦合的多组分系统，来产生费米子对的粒子数涨落以实现马约拉纳费米子。本工作中，我们展示在一维晶格中具有可调$p$波相互作用的无自旋费米气体中可出现马约拉纳边缘态。这得益于一对（开放通道）费米子与一个（闭合通道）玻色子之间的转换，从而允许在单链中产生费米子对的粒子数涨落。该方案既不需要自旋轨道耦合也不需要多链设置，且易于实现。利用密度矩阵重整化群方法，我们在宽泛的参数区间内辨识出马约拉纳相及其相关的相变。马约拉纳相的拓扑性质体现在开放链中强健于无序的强边缘-边缘关联，以及利用扭曲边界条件在体相中产生的非平庸卷绕数。研究还表明，该系统中的马约拉纳相可因同址少体碰撞导致的原子损失而稳定，并可由费米子动量分布轻易辨识。这些结果为在简单而稳定的冷原子系统中探测引人入胜的马约拉纳物理铺平了道路。