时间反演不变相互作用螺旋系统中的非阿贝尔并形费米子

体自旋轨道耦合与电子 - 电子相互作用之间的相互影响在二维拓扑绝缘体的螺旋边缘态中产生了 Umklapp 散射。如果化学势位于狄拉克点，即使系统具有时间反演不变性，Umklapp 散射也能在边缘态能谱中打开能隙。我们确定了由超导邻近效应打开能隙的螺旋液体部分与由 Umklapp 散射打开能隙的部分之间的界面处的零能束缚态。我们表明这些界面钉扎了 $e/2$ 倍数的电荷，从而产生了具有 $8\pi$ 周期性的约瑟夫森电流。此外，这些受时间反演对称性保护的束缚态是四重简并的，可以描述为 $\mathbb{Z}_4$ 并形费米子 (parafermions)。我们确定了它们的编织统计，并展示了如何在拓扑绝缘体系统中实现编织。