超导狄拉克半金属的拓扑超流响应

我们证明拓扑约束不仅决定超流刚度（superfluid stiffness）的几何部分，也可支配总超流刚度。通过引入超流响应的一般绝热方法，我们以证明二维（2D）超导狄拉克锥的刚度正比于其拓扑荷来展示这一可能性。借助狄拉克电子涌现的洛伦兹不变性，我们统一了这些系统中的超流刚度与量子电容。基于此联系，我们进一步预言了当二维无质量狄拉克电子夹于两个常规超导体之间时，约瑟夫森结量子电容的拓扑起源。我们表明拓扑响应在施加应变时依然存在，对弱无序具有韧性，并可通过塞曼场进行实验调控。值得注意的是，两种超流响应的非普适拓扑量子化，却意味着超导狄拉克系统的导纳模量以电导为单位的普适拓扑量子化。当将超导狄拉克系统嵌入调谐至吸收边频率的交流电路中时，产生量子导纳效应。这些发现在原理上可在石墨烯-超导体混合结构中实验观测。