铁基超导体中可扩展的马约拉纳涡旋模

具有表面狄拉克锥的 s 波超导体中的涡旋可束缚零能的马约拉纳束缚态，从而导致隧穿电导的零偏压峰（ZBP）。铁基超导体 FeTe$_x$Se$_{1-x}$ 是承载这些马约拉纳涡旋模的材料候选之一。最近的扫描隧穿谱测量观察到，在该铁基超导体表面，具有 ZBP 的涡旋核比例随磁场增大而减小。我们构建了一个三维紧束缚模型，以真实物理参数模拟 FeTe$_x$Se$_{1-x}$ 中上百个马约拉纳涡旋模的物理。我们的模拟表明，马约拉纳杂化和无序涡旋分布可以解释实验中观察到的 ZBP 比例下降。此外，我们发现模拟中偏离零能的能量峰统计与实验涡旋核中分析出的峰统计在马约拉纳物理上一致。这一一致性以及对 ZBP 比例下降的解释，给出了铁基超导体中可扩展马约拉纳涡旋模的重要指示。因此，FeTe$_x$Se$_{1-x}$ 可成为一个拥有可扩展马约拉纳量子比特用于量子计算的极具前景的平台。另外，我们进一步表明 ZBP 存在与涡旋位置的关联在定性上与我们额外的实验观测相符，并预测了杂化多马约拉纳涡旋模的普适自旋特征。