2차원 위상 초전도체의 가장자리 전류와 잡음에 대한 양자 이론

초록

본 논문은 T‑매트릭스와 그린 함수 기법을 이용해 2차원 위상 초전도체의 가장자리 전류와 잡음(전류 변동)을 계산한다. 비키랄(edge) 상태에서는 전류가 0이지만 잡음은 존재하고, 키랄(edge) 상태에서는 전류와 잡음이 모두 비제로이다. 특히 가장자리 잡음은 체계의 체르니 수(Chern number)와 직접 연결되며, 체르니 수가 변하는 위상 전이 지점에서 체계 전체(벌크) 잡음이 급증한다. 이는 벌크 잡음이 위상 감수성(topological susceptibility)으로 해석될 수 있음을 시사한다.

상세 분석

본 연구는 반정규화된 격자 모델에 강한 퍼텐셜 라인(U₀→∞)을 도입해 가장자리를 구현하고, 그에 대한 T‑매트릭스 T(kₓ,ε)=