聚焦基础研究：中科院物理所在Floquet Majorana研究上取得重大突破

拓扑超导体是物质的一种新状态。拓扑超导体的表面存在厚度约1纳米的受拓扑保护的无能隙的金属态，内部则是超导体。这种奇特的拓扑性质使得拓扑超导体被认为是量子计算机的理想材料。学界对于拓扑超导态进行了大量的研究，其中Majorana模由于其独特的统计性质成为当前凝聚态物理研究的一大热点。

然而至今，学界对Floquet Majorana的研究仅停留在Floquet拓扑能带理论框架下的理想拓扑超导态中。对于实际系统，由于Floquet系统存在耗散以及有着不同能量的多种Floquet Majorana模，理论上没有很好的模型和方法去处理这样的系统。

近日，中科院物理所与清华大学合作，借助Keldysh格林函数方法，讨论了具有耗散的Floquet近邻拓扑超导的问题。

（封闭的[或固有的]Floquet SC限制，图片摘自Phys.Rev.Letter）

团队对于一个现实的Floquet拓扑超导体，一个周期性驱动的纳米线接近于一个平衡的s波超导体进行了研究。由于超导接近效应引起的强烈的能量和密度波动，Floquet Majorana线变得耗散。在这种耗散体系中，Floquet带状结构仍然被保存下来。

（Floquet Majorana中毒模型，图片摘自Phys.Rev.Letter）

值得一提的是，研究团队发现Floquet Majorana零点和π模式不能再简单地用Floquet拓扑带理论来描述。研究人员进一步提出了一个Floquet Majorana中毒模型来简化Floquet Majoranas的寿命计算，并发现寿命可以通过外部驱动场来设计。这一理论发现为研究具有耗散的Floquet拓扑系统提供了理论基础。

参考资料：

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.086801