拓扑 Kondo 效应的 parafermionic 推广

我们提出并研究拓扑 Kondo 效应的 parafermionic（仲费米子）推广。后者曾预言出现于库仑阻塞的介观拓扑超导体（Majorana 盒）中，其中至少三个正常引线隧穿耦合到盒上不同的 Majorana 零模。Majorana 态代表一个量子杂质自旋，由于引线间的共隧穿过程而被部分屏蔽，具有稳定的非费米液体基态。我们的理论研究了如下推广：(i) Majorana 态被拓扑保护的 parafermionic 零模取代，(ii) 充电效应再次在所得 parafermion 盒上定义一个类自旋量子杂质，(iii) 正常引线被分数量子边缘态替代。在这一多端问题中，不同的分数边缘引线仅通过 parafermion 盒耦合。我们表明，尽管线性电导张量在弱耦合与强耦合下均表现出与 Majorana 情形类似的行为，我们的 parafermionic 推广实际上并非 Kondo 问题，而是定义了一类丰富的新量子杂质问题。在强耦合不动点处，通过参考引线注入的电流将被各向同性地分配至所有其他引线的出射电流中，同时有一普适负电流散射回参考引线。因此该器件可作为电流提取器工作，其在不动点处的电流分配是无噪声的。我们描述了一个由超导体与铁磁体邻近效应的分数量子 Hall 装置，可能在不久的将来实现实验验证。