Finite-size corrections to quantized particle transport in topological charge pumps
研究了有限系统绝缘基态中绝热电荷输运的量子化。拓扑电荷泵在实验中被用作拓扑顺序的指示器。在热力学极限下，输运可以与拓扑Berry相有关，因此是严格量子化的。对于有限系统来说，这不再是真的。我们推导出非相互作用和相互作用系统的运输有限大小的修正，并将它们与单和多体Berry曲率的分析性质。我们发现，它们依赖于泵的实验实现的细节。虽然即使在大型系统中它们也是不可忽略的，但是适当选择泵送协议可以抑制这些校正。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Stabilized parametric Cooper-pair pumping in a linear array of coupled Josephson junctions
我们提出了一个实验上可实现的稳定的电荷泵计划的线性阵列的库珀对盒。系统设计本质上保护泵送机制免受严重错误，特别是电流反转和自发电荷激发。实现量子芝诺效应以进一步减小泵浦误差。该方案的特点是从提高现行标准的角度考虑的。这种改进与所谓的测量三角形的封闭性（见D。Averin [Nature 434，285（2005）]）。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized charge-pumping in higher-order topological insulators
基于面内磁场的旋转和量子自旋霍尔效应，研究了具有边-角对应的高阶拓扑绝缘体（HOTI）的量子化电荷泵.利用非平衡格林函数方法，得到了一幅比荷泵浦过程的图象。值得注意的是，我们证明了量子化的电荷泵电流是在没有体态参与的情况下实现的，并且电荷沿着样品的边界移动。此外，还研究了外部参数对泵浦电流的影响。我们发现泵浦电流的大小和方向可以通过调节引线和样品之间的耦合强度来控制。我们的工作加深了对HOTI中电荷泵的理解，并扩展了其输运性质的研究。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall
Observing Laughlin's pump using quantized edge states in graphene
通过在石墨烯上制备超小光刻接触形成Corbino等效系统，利用边缘态的强烈能量量子化直接观测到了与Laughlin泵浦相关的谱流，为整数量子霍尔效应的拓扑起源提供了直接实验证据。
2025-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Constructive role of non-adiabaticity for quantized charge pumping
我们研究了最近发展起来的基于单参数调制的量子化电荷泵方案。该器件在AlGaAl-GaAs栅控纳米线中实现。理论上已经表明，非绝热性是实现单参数泵浦的基本要求，而在以前的多参数泵浦方案中，它会导致不必要的和不可控的电流。在本文中，我们证明了实验的建设性和破坏性的作用，非绝热性分析的泵浦电流在一个很宽的频率范围内。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall
Real-time evolution and quantized charge pumping in magnetic Weyl semimetals
通过求解含时薛定谔方程，研究了磁性Weyl半金属中的实时演化和电荷泵。在绝热极限的实时演化，我们表明，总的泵浦电荷量子化的磁性外尔半金属在量子霍尔系统，虽然外尔半金属没有体隙。我们研究如何影响的障碍的电荷泵。结果表明，量子化的泵浦电荷对小无序是鲁棒的，并且发现泵浦电荷在中间无序区增加。我们还研究了掺杂对电荷泵浦的影响，并表明可以检测到零掺杂时的量子化泵浦电荷的剩余部分。我们的研究结果表明，实时演化是一个有用的技术，用于检测系统的拓扑性质，没有散装的差距和/或障碍。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Pumping and Quantized Magnetoresistance in a Hall Bar
我们展示了如何可以产生直流电流在霍尔酒吧不施加偏置电压。与该泵浦电流对应的霍尔电阻$R_H$被量化，就像通常的整数量子霍尔效应（IQHE）一样。然而，与IQHE相反，纵向电阻$R_{xx}$在平台上不消失，而是等于霍尔电阻。我们提出了一个实验的几何结构来测量泵浦电流和验证$R_H$和$R_{xx}$的预测行为。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall
Topological quantization by controlled paths: application to Cooper pairs pumps
当物理系统可由三个经典参数调谐时，能级简并可能发生在参数空间的孤立点上。在这些点上存在退化本征向量相位中的拓扑奇异性。当路径包围这样的点时，累积的几何相位对它的存在敏感。此外，参数空间中包围这一点的曲面可以通过其Chern指数来表征特征向量奇异性，Chern指数是整数。它们可以用来表示感兴趣的物理量。这个量在绝热演化过程中沿着参数空间中的路径连续变化。量化需要将此路径转换为具有明确定义的Chern指数的曲面。本文分析了{ \em拓扑量子化的控制路径}的必要条件。适用于库珀对泵。对于更一般的问题，提出了一组四个标准来检查是否拓扑量子化是可能的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantized pumping in disordered nonlinear Thouless pumps
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Stanford University（斯坦福大学）
该研究探讨了非线性托尔斯泵在存在杂质时的量子化泵浦现象，并指出非线性可使泵浦过程更高效。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Measurement of coherent charge transfer in an adiabatic Cooper pair pump
研究了超导库珀对泵浦中的绝热电荷转移，着重讨论了电流测量对相干性的影响。我们调查的限制，约瑟夫森耦合能量$E_J$之间的系统的各个部分是小的库仑充电能量$E_C$。在这种情况下，在泵浦周期$Q_P \sim 2e$中转移的电荷，一个库珀对的电荷：主要贡献是由于不相干的库珀对隧穿。我们特别感兴趣的是量子校正$Q_P$，这是由于相干隧道的对跨泵，这取决于超导相位差$ϕ_0$之间的电极：$1-Q_P/(2e) \sim (E_J/E_C) \cos ϕ_0$。$Q_P$的测量倾向于破坏相位相干性。我们首先研究一个任意的测量电路，然后具体的例子，并表明，相干库珀对转移，原则上可以使用电感分流安培计检测。
2003-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Adiabatic Cooper-Pair Pumping in a Linear Array of Cooper Pair Boxes
本文研究了一维库珀对盒阵列中的绝热库珀对泵浦。我们做了详细的理论分析，实验上可实现的稳定的电荷泵计划的线性阵列的库珀对盒。我们的系统受到同步的磁通和电压场，并沿着一个回路，其中封闭的磁通-电压平面中的系统的临界基态。sine-Gordon模型中的锁定势发生滑动并改变其最小值，从而产生库珀对泵浦。我们的分析方法是Berry相位分析和阿贝尔玻色化研究。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall
Single-parameter non-adiabatic quantized charge pumping
对AlGaAs/GaAs栅控纳米线中的单参数调制电荷泵进行了理论和实验研究。每个调制周期的元电荷的整数倍的转移被清楚地证明。一个简单的理论模型表明，这样的量子化电流可以通过加载和卸载的动态准束缚态。它表明，非绝热阻塞不必要的隧道事件可以消除至少有两个相移周期信号的要求，以实现量化泵浦。这种不需要多个泵浦信号的简单结构在量子力学实验和量子电子学中有着广泛的应用。
2007-07-06 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping through a quantum dot by surface acoustic waves
我们提出了一种量子化电荷泵的实现。横向量子点由GaAs/AlGaAs异质结构中的金属分裂栅极限定。使用波长为点长度两倍的表面声波以频率f=3GHz泵送单个电子通过点。泵浦电流示出了在栅极电压和波振幅设置的范围内的值I=nef处的规则的量化模式。观察到的n值，即每个波周期传输的电子数，由在泵浦周期期间与电子库的费米能级共振的量子点中的电子态数确定。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic quantized charge pumping with tunable-barrier quantum dots: a review of current progress
在奈米电子电路中，对个别载流子的精确操控，是其最基本量子特性--元电荷的普适性与不变性--实际应用的基础。电荷泵从控制连接到源极和漏极引线的纳米结构的参数的周期性外部调制产生净电流;在量化泵浦的状态中，电流作为控制参数的函数以$q_e f$的步长变化，其中$q_e$是电子电荷，并且$f$是调制频率。近年来，基于具有可调隧道势垒的半导体量子点的稳健且精确的量子化电荷泵已经被开发出来。这些器件允许在许多数量级上调制点和引线之间的电荷交换速率，并且能够捕获远离与引线平衡的精确数量的电子。相应的非绝热泵浦协议集中在理解与电荷加载、捕获和释放相关联的泵浦循环的单独部分。本文综述了基于可调势垒量子点的量子化电荷泵的实现、模型和计量学应用。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Half-integer quantized topological response in quasiperiodically driven quantum systems
由两个谐波无公度驱动器强烈驱动的自旋可以以量子化的平均速率将能量从一个驱动器泵送到另一个驱动器，这与量子霍尔效应非常相似。在拓扑状态下，泵浦速率是一个非零整数，而平凡状态不泵浦。在零频率极限下，两种机制之间的动力学转变是尖锐的，其特征在于在合成的能带结构中存在狄拉克点。我们表明，泵浦率是{ \em半整数}量化的过渡和目前的通用Kibble-Zurek标度函数的能量转移过程。我们的结果适应的想法，从量子相变，量子信息和拓扑能带理论的非平衡动力学，并确定量子比特实验观察的普遍线性和非线性响应的狄拉克点在合成维度。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence in adiabatic quantum evolution - application to Cooper pair pumping
绝热控制理论的挑战之一是适当地包括耗散的影响。在这里，我们研究一个开放的二能级量子系统的绝热动力学推导出一个广义的主方程，始终考虑驱动和耗散的联合行动。我们证明了在零温极限下，基态动力学不受环境的影响。作为一个例子，我们将我们的理论应用于库珀对泵浦，这表明了基态绝热演化的鲁棒性。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized spin pumping in topological ferromagnetic-superconducting nanowires
研究了拓扑铁磁-超导纳米线中磁化进动引起的自旋泵浦，发现拓扑非平庸相中自旋泵浦稳健量子化且与电导、熵变一一对应，可作为 Majorana 零模的有力证据，并区分了准 Majorana 模。
2023-07-01 cond-mat.mes-hall
Quantized pumped charge due to surface acoustic waves in a 1D channel
本文对无相互作用的电子，精确地计算了通过一个无偏置的一维（1D）通道的绝热泵浦电流，通道连接到两个1D引线上，并受到表面声波（SAW）的作用。对于宽范围的参数，量子干涉产生的时间平均电流的阶梯结构，类似于实验观察。这对应于在SAW的每个周期期间泵浦的电荷的整数值（以电子电荷为单位）。我们还发现了更高谐波的阶梯。因此，量子干涉可以取代库仑阻塞解释泵浦电荷量子化，特别是在SAW实验中。
2001-11-04 cond-mat.mes-hall
Geometric effects of noise on Cooper pair pumping
一些工作研究了库珀对泵浦与泵浦循环在参数空间中的几何和拓扑性质之间的联系。最近，实验上观察到了Berry相位和泵浦电荷之间的预测联系。本文分析了噪声对库珀对抽运的影响。我们表明，耗散引起一个新的几何贡献转移电荷，我们提出了一个实验，可以探讨的理论。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall
Quantized Topological Anderson-Thouless Pump
提出由无序诱导的拓扑 Anderson-Thouless 泵（TATP），揭示无序通过偏移无能隙临界点在非相互作用与相互作用系统中诱导量子化输运，并扩展至高阶拓扑系统。
2022-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantized Charge Pumping through a Carbon Nanotube Double Quantum Dot
我们演示了栅限定的碳纳米管双量子点中的单电子泵浦。通过对两个量子点的电势进行周期性调制，我们使系统围绕电荷三相点移动，并且每个周期恰好传输一个电子或空穴。我们调查泵浦作为调制频率和幅度的函数，并观察到良好的电流量化的频率为18 MHz的整流效应导致的机制，以打破。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Numerical Simulation of Quantized Current Generated by a Quantum Dot Pump
数值计算了量子点泵浦产生的量子化电流。数值模拟是通过将时变势场分解为多个时间间隔很短的静态势场，并利用与时间无关的薛定谔方程计算电子俘获和泵浦速率来实现的。模拟结果与实验结果定性吻合较好。计算的二维泵浦电流图和平台宽度对调制栅电压的依赖关系与实验结果吻合较好。从模拟结果，它是解释如何反向隧穿过程影响的电流平台的准确性定量。计算了抽运电子的能量分布，并可通过实验测量。最后发现，增加入射栅宽度可以提高泵浦电流的精度，这对实现量子电流标准具有重要意义。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall
Single-parameter quantized charge pumping in high magnetic fields
研究了强磁场中半导体量子点的单参数量子化电荷泵。该量子点被限定在AlGaAs/GaAs异质结构中的两个顶栅之间。将振荡电压施加到栅极之一导致栅极特性中的泵浦电流平台，对应于每个周期整数倍电子的受控转移。在平行于平面的磁场中，平台变得更加明显，指示改进的电流量化。电流量子化持续到磁场，其中可以预期设备的全自旋极化。
2008-11-07 cond-mat.mes-hall
Parallel quantized charge pumping
两个量化的电荷泵并联工作。所产生的总电流被示出为比仅用一个泵以更高频率操作所产生的电流精确得多。与应用程序的垂直磁场的量化的准确性示出为$< $ 20 ppm的电流为$108.9 $ pA。在这项工作中提出的并行泵浦方案在量子信息处理，单光子对和聚束的产生，神经网络和电流的量子标准的发展中有应用。所有这些应用都将大大受益于输出电流的增加，而不会因高频操作而降低精度。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic nonlinear non-Hermitian quantized pumping
本文研究非线性非厄米波导阵列中拓扑界面态的非绝热泵浦，证明慢速非绝热驱动下速度比仍量子化为1，而快速驱动时泵浦消失并存在转变。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optimization of quantized charge pumping using full counting statistics
我们使用全计数统计技术优化单电子电荷泵的操作。为此，我们评估的统计数据的泵浦电荷在很宽的驱动频率范围内使用Floquet理论，在这里集中在电流和噪声。对于由一个或两个栅极电压控制的电荷泵，我们证明了我们的理论框架可能会导致增强的器件性能。具体而言，通过优化驱动参数，我们预测可以产生量化电流的频率会显著增加。对于绝热双参数泵浦，我们利用泵浦电荷和噪声可以表示为参数空间中Berry曲率上的曲面积分。我们的研究结果是重要的努力，以实现高频电荷泵，我们的预测可以验证使用当前的技术。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Floquet engineering of optical solenoids and quantized charge pumping along tailored paths in two-dimensional Chern insulators
薄螺线管产生的局域磁通量的引入在量子霍尔物理的量子实验中起着重要的作用。通过将Floquet人工磁场工程与量子气体显微镜的单点寻址能力相结合，我们提出了一种在光晶格中实现这种局域螺线管型磁场的方案。我们表明，它可以用来操纵和探测拓扑陈氏绝缘体的元激发。这包括量子化的绝热电荷泵沿定制的路径内的散装，以及控制人口的边缘模式。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Adiabatic pumping in a double-dot Cooper-pair beam splitter
研究了耦合到超导和正常引线上的双量子点的绝热泵浦。为此，在点和正常的引线之间的隧道耦合的微扰扩展进行和泵浦电流的过程进行了讨论。研究了单量子点中平均泵浦电荷的交叉Andreev反射特性，并将其与局域Andreev反射联系起来。为了区分库珀对分裂和准粒子泵浦，我们比较了在只有正常引线的系统中库珀对泵浦和单电子泵浦的性质。对平均点电平的依赖性和耦合不对称性是其主要的区别特征。这与线性电导形成对比，线性电导更难区分单粒子和库珀对传输。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Fractionally Quantized Cooper Pair Stair Case in Superconducting Quantum Dots
我们研究干净的超导量子点（SQD），也网站依赖的约瑟夫森耦合，网站充电能量和网站间的相互作用存在的栅极电压。我们预言了不同分数量子化的库珀对阶梯的存在，这些阶梯具有许多有趣的物理性质。台阶的出现不仅是由于库仑阻塞现象，而且是由于位置相关的约瑟夫森耦合。我们还从物理上解释了不存在其它分数量子化的库珀对阶梯情况。分数量子化库珀对阶梯的物理性质与自旋链系统在磁场作用下的分数量子化磁化平台非常相似。
2008-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized charge pumping by surface acoustic waves in ballistic quasi-1D channels
采用严格可解的紧束缚模型，研究了弹道式准一维量子信道中声表面波诱导电子的绝热抽运。负责声电电流量子化的单电子自由度与传输共振有关。我们研究了实验可控参数（SAW功率，栅极电压，源漏偏置，振幅和相位的次级SAW光束）上的声电电流的平台状结构的影响。结果与现有的实验观察结果一致。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Evidence of Cooper pair pumping with combined flux and voltage control
我们在实验上证明了单岛介观结构中库珀对的抽运。岛通过SQUID（超导量子干涉器件）回路连接到导线。施加同步的通量和电压信号，由此SQUID的约瑟夫森能量和栅极电荷被调谐。从电流-电压特性可以看出，泵浦电流在测量时间尺度上以1 e级的步长增加，这是由于准粒子中毒，但我们认为电荷的输运是由于库珀对。
2004-10-29 cond-mat.mes-hall
Biorthogonal topological charge pumping in non-Hermitian systems
本文研究一般非厄米系统中的量子化电荷泵浦，证明其须由双正交形式保证，并将泵浦电荷分别与 Chern 数及非厄米趋肤效应下的非 Bloch Chern 数联系起来。
2024-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized adiabatic charge pumping and resonant transmission
绝热泵浦的电荷，通过一个量子点在旋转栅门几何非相互作用的电子进行了研究，作为两个调制电位的强度（相关的两个点接触的导线的电导）和它们之间的相移的函数。它示出的泵浦电荷的大小和符号的确定的相对位置和方向的封闭轮廓穿过的系统在参数平面中，和在该平面中的传输峰（或共振）。当透射峰值落在泵浦轮廓内时，获得泵浦电荷（每个调制周期）的峰值（以电子电荷$e$为单位）。整数值由泵浦轮廓的绕组数给出：相同方向的双绕组给出电荷2，而围绕传输峰的两个相反分支的绕组或相反方向的绕组可以给出接近零的电荷。
2002-02-18 cond-mat.mes-hall
Quantized transport of solitons in nonlinear Thouless pumps: From Wannier drags to ultracold topological mixtures
合成晶格系统的最新进展为拓扑物质的新探索打开了大门。特别是，光子器件和超冷物质波提供了独特的可能性，研究拓扑能带结构和可调非线性之间的丰富的相互作用。在这个新兴的非线性拓扑物理学领域，最近的一项实验揭示了在驱动无泵浦序列时局部非线性激发（孤子）的量子化运动;报告的观察结果表明，孤子的量子化位移由它们发出的能带的陈数决定。在这项工作中，我们阐明了这个有趣的非线性拓扑效应的起源，通过显示孤子的运动是由量子化位移的Wannier函数。我们的一般理论方法，充分阐明了陈数在孤子泵中的核心作用，提供了一个严格的框架来描述在广泛的一类物理系统中的非线性激发的拓扑传输。利用这种跨学科性，我们引入了一个相互作用引起的拓扑泵的超冷原子混合物，杂质原子的孤子经历一个量子化的漂移，从真正的相互作用过程与他们的环境。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quantized charge pumping in superconducting double barrier structure : Non-trivial correlations due to proximity effect
本文研究了绝热极限下电子穿过超导双势垒结构的量子电荷泵。在这种结构中，量子电荷泵可以通过（a）调制两个超导带隙的振幅$Δ_1$和$Δ_2$，或者（b）周期性地调制序参量相位，超导势垒的$ϕ_1$和$ϕ_2$。在前一种情况下，我们表明，超导能隙引起一个非常尖锐的共振，导致量子化的泵电荷的传输，当泵轮廓包围的共振。另一方面，我们发现，量化是很难实现在后一种情况下。我们发现，包含弱电子-电子相互作用的量子线导致重整化组的传输幅度的演变，由于接近效应的完美传输限制。因此，当我们接近零温度极限时，我们得到量子化的泵浦电荷的破坏。这与在Luttinger液体中的双势垒中的电荷泵送的情况形成鲜明对比，在Luttinger液体中，量子化的电荷泵送实际上是在零温度极限下实现的。我们还提出了一个实验装置来研究这些影响。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gigahertz quantized charge pumping in graphene quantum dots
单电子泵通过使安培能够根据电子的元电荷来重新定义，从而彻底改变了电学计量学。基于介观金属系统中的光刻固定隧道势垒和正常/超导混合旋转门的泵可以达到非常小的误差率，但仅在MHz的泵速对应于1 pA量级的小电流时。半导体结构中的可调谐势垒泵已经在GHz频率下工作，但误差率的理论处理更复杂，只能得到近似的预测。在这里，我们提出了一个单片，固定势垒单电子泵完全由石墨烯制成。我们演示了泵浦操作频率高达1.4 GHz，并预测在90 MHz的误差率低至百万分之0.01。结合量子霍尔效应和邻近感应约瑟夫森结的创纪录高精度，精确的量子化电流产生使量子三角形的全石墨烯闭合触手可及。石墨烯电荷泵在量子精密测量之外的预期应用包括在静电掺杂的双层石墨烯储层中经由电子-空穴复合的单光子产生，以及用于在量子信息处理中读出基于自旋的石墨烯量子位。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Towards quantized current arbitrary waveform synthesis
利用半导体非绝热单电子泵产生交流调制的量子化电流波形。在标准操作中，单电子泵产生I = ef的量化输出电流，其中e是电子的电荷，f是泵频率。f的适当频率调制允许产生具有不同特性的交流调制输出电流。通过对f进行正弦和锯齿状调制，得到了调制频率为kHz、峰值电流高达100 pA的调制量化电流波形。这种交流量化电流源可以找到从精密交流计量到片上信号生成的应用。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall
Exploring geometrical constraint effects of Cooper pairs
我们报告的低温电输运测量填充铝正方形的电子束光刻制备的样品尺寸范围从130 nm到530 nm。超导相干长度$ξ$（0）的值在$\sim$ 100-210 nm范围内。我们发现，在磁场和温度空间的相图的特征量子化步骤的样品与$ξ$（0）的大小相媲美，这表明在这些最小的超导结构的量子化状态的出现。这些量子化态，这是没有预期的金兹伯格-朗道理论，可能与量子尺寸效应的库珀对。
2011-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder driven Thouless charge pump in a quasiperiodic chain
本文发现一维SSH晶格中逐原胞交错的准周期无序可实现量子化Thouless电荷泵，源于拓扑相到平凡有能隙相的转变，并提出非标准泵浦方案。
2023-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Microwave-driven ferromagnet--topological-insulator heterostructures: The prospect for giant spin battery effect and quantized charge pump devices
我们研究的异质结构中，一个二维的拓扑绝缘体（TI）连接到两个正常的金属（NM）电极，而一个岛的铁磁绝缘体（FI）旋进磁化覆盖其横向边缘的一部分，通过磁邻近效应诱导下的时间相关的交换场。当FI岛覆盖两个横向边缘时，这种装置在没有任何偏置电压的情况下泵送纯自旋电流，从而充当即使在非常小的微波功率输入下也具有巨大输出电流的有效自旋电池，从而驱动进动。当只有一个横向边缘被FI岛覆盖时，电荷和自旋电流都被泵送到NM电极中。我们描绘了相应的电导（电流-微波频率比）的条件下进行量化的进动锥角，这是强大的相对于弱无序，并可以进一步扩展设备的几何形状的变化在一个很宽的区间。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Semi-Quantized Spin Pumping and Spin-Orbit Torques in Topological Dirac Semimetals
研究了具有旋进磁化的铁磁绝缘体与拓扑狄拉克半金属之间的自旋和电荷输运现象随时间的发展过程。与常规金属相比，拓扑狄拉克半金属在自旋电流作用下表现出很强的逆自旋霍尔效应。结果表明，感应电荷电流是半量子化的，即，当系统处于拓扑Dirac半金属相时，它只与两个Dirac点在动量空间中的距离有关，而与无序强度几乎无关。作为逆效应，我们证明了施加在拓扑狄拉克半金属上的电场通过交换作用和半量子化自旋霍尔效应对铁磁绝缘体中的局域磁化强度施加自旋矩.我们的研究表明，拓扑狄拉克半金属提供了一个耗散较少的平台，自旋电荷转换和自旋开关。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological quantized edge-pumping-spin flip in Rice-Mele model with spin-orbit coupling
本文研究有自旋 Rice-Mele 模型，表明自旋轨道耦合将简并点转变为节点环，并通过周期与开放边界下的量子化泵浦自旋及边缘双周期自旋翻转揭示边界-体对应。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A quantized current source with mesoscopic feedback
我们研究了一个由两个量子化电流源组成的介观电路，该电路由非绝热单电子泵串联而成，中间有一个微米级的小岛。我们发现，通过第二个泵的量子输运可以锁定到第一个的量子化电流的反馈，由于介观岛的充电。这是通过使用附近的电荷检测器测量岛上的电荷变化来证实的。最后，电荷反馈信号清楚地证明了在单电子泵浦操作期间加载到动态量子点的激发态中。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Experimental determination of the Berry phase in a superconducting charge pump
我们首次测量了超导库珀对泵的Berry相位。在每个绝热泵浦周期中，固定量的Berry相位被累积到量子力学基态，这是通过测量通过设备的电荷来确定的。动态和几何相位的识别和定量测量时，他们在相反的方向泵送的不同响应。我们的观察，特别是动力学效应和几何效应对泵浦超导相位偏置的依赖关系，与相干库珀对泵浦的基本理论模型一致。
2008-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bulk-edge correspondence in topological transport and pumping
体-边对应（BEC）是指在拓扑非平凡系统中普遍存在的体性质和边性质之间的一对一关系。根据不同的设置，BEC表现出不同的形式，并支配拓扑绝缘体和半金属的光谱和输运性质。虽然拓扑泵在理论上是旧的，但泵中的BEC最近才被建立[1]，其动机是使用冷原子的最先进的实验[2，3]。具有边界的系统的质心（CM）在绝热极限中表现出一系列与边缘态相关的量子化跳跃。虽然体是绝热的，但在实验装置或任何数值模拟中，边缘不可避免地是非绝热的。泵浦的电荷仍然是量子化的，并由体块携带。它的量化是通过体积和边缘之间的补偿来保证的。我们表明，在无序的存在下，泵浦电荷继续被量子化，尽管出现非量子化的跳跃。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Turnstile behaviour of the Cooper-pair pump
在小约瑟夫森耦合EJ < EC的极限下，我们对具有三个约瑟夫森结的所谓库珀对泵浦（CPP）的特性进行了实验研究。这些实验表明，CPP可以作为一个传统的旋转栅门设备，产生栅极感应电流2 ef的偏置电压的方向，通过施加频率为f的RF信号的两个栅极同相，同时驻留在栅极平面的简并节点。在这种操作过程中的CPP的准确度约为3%，并观察到的基本朗道-齐纳极限位于20 MHz以上。我们还测量了通过阵列的电流通过旋转在门平面的简并节点。我们表明，这再现了旋转栅门样的行为。为了克服所获得的e-周期DC调制和纯2 e-行为的RF测量之间的矛盾，我们基于我们的观察的一般原则，该系统总是最小化其能量。这表明，如果系统中多余的准粒子有自由隧穿的话，它们会将自己组织成产生最高电流的结构。
2003-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantized nonlinear kink movement through topological boundary state instabilities
本文研究非线性二聚体链中扭结的量子化输运，揭示其由拓扑边界态失稳驱动，行为类似拓扑棘轮而非传统Thouless泵浦，并通过多泵浦参数实现对扭结和孤子轨迹的精细控制。
2025-08-16 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Anomalous quantized nonlinear soliton pumping
Center for Quantum Information, IIIS, Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院量子信息中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究发现非线性孤子泵浦中孤子位移与能带陈数不一致的反常现象，源于孤子通过偶极孤子态在不同Wannier函数间跃迁，并实现了非线性诱导的整数量子化泵浦。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.PS
A topological classification of interaction-driven spin pumps
当随时间变化时，某些一维带绝缘体允许量子化的无噪声自旋泵，即使在存在强自旋轨道散射的情况下。这些自旋泵与量子自旋霍尔系统密切相关，它们的性质受到泵浦周期的时间反转限制的保护。在本文中，我们研究泵形成的一维绝缘体的时间反转限制的泵周期和大量的能隙，这是由于相互作用。我们发现，相关的带隙相位可以导致新的泵浦特性。具体地，具有$d$不同基态的系统可以产生$d+1$不同类别的自旋泵，包括不泵送量化自旋的平凡类别和允许平均每个周期泵送量化自旋$\hbar/n $的$d$非平凡类别，其中$1\leq n\leq d$。我们讨论一个自旋泵的例子，转移平均自旋$ \hbar/2$，而不转移电荷。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule
本研究提出驱动-耗散光子分子体系，利用其特性增强Floquet合成维度的量子化拓扑能量泵浦，还可实现Weyl点与Berry曲率测量，支持低调制带宽下的高维拓扑哈密顿量k空间工程。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Single-photon pump by Cooper-pair splitting
混合量子点-振荡器系统已经成为在纳米尺度上检测量子相干性效应的有吸引力的平台。在这里，我们研究了一个库珀对分离器设置由两个量子点，每个线性耦合到本地谐振器。后者可以通过微波腔或纳米机械谐振器来实现。聚焦于亚能隙制度，我们证明了交叉Andreev反射，通过它库珀对分裂成两个点，可以有效地冷却到它们的基态的同时两个谐振器。此外，我们表明，两个谐振器之间的非局部热传递被激活时，适当的共振条件相匹配。该方案可以作为一种热泵装置，在介观量子谐振器的热控制和冷却方面具有潜在的应用前景。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall
Floquet theory of Cooper pair pumping
在这项工作中，我们推导出一个一般公式的电荷泵在超导纳米电路。我们的表达式概括了以前的结果在几个方面，它是适用于在绝热和非绝热制度，它也考虑到外部环境的影响。更具体地说，通过应用Floquet理论的库珀对泵，我们表明，在一个循环的演变下，通过电路转移的总电荷是成比例的相关Floquet准能量相对于超导相位差的导数。在存在外部环境的情况下，转移电荷的表达式在Floquet表示中获得透明形式。它由在每个Floquet状态中转移的电荷的加权和给出，权重是以Floquet基表示的系统的固定密度矩阵的对角分量。为了检验这一公式的效力，我们将其应用于库珀对水闸中的泵浦研究。我们重现已知的结果在绝热制度，我们显示新的数据在非绝热的情况下。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Giga-Hertz quantized charge pumping in bottom gate defined InAs nanowire quantum dots
半导体纳米线（NW）是一种多功能、高度可调的材料平台，是纳米尺度和量子物理学许多新发展的核心。在这里，我们展示了电荷泵，即，单个电子在高达$1.3\,$ GHz的频率下通过InAs NW量子点（QD）器件的受控传输。QD在NW中由一系列局部底栅以现有技术的器件几何形状静电感应。单个栅极的周期性调制足以获得与调制频率成比例的直流电流。直流偏置、调制幅度和局部栅极上的栅极电压可以用于控制每个周期传送的电荷数量。InAs纳米线中的电荷泵不仅与作为当前标准的计量学相关，而且还开辟了通过单电子光谱和相关实验来研究各种奇异状态物质（例如Majorana模式）的机会。
2015-09-04 cond-mat.mes-hall
Enhanced current quantization in high frequency electron pumps in a perpendicular magnetic field
本文报道了在GaAs/AlGaAs系统中，外加垂直磁场B作用下，由外加电压产生的电场所形成的量子点的高频量子化电荷泵的实验结果。在量子化电流平台中观察到明显的变化，作为施加磁场的函数。我们报告的鲁棒性的量化高原的长度和改进的量化作为一个结果，所应用的B字段。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
