Study of the topological Hall effect on simple models
最近，手性驱动的异常霍尔效应的贡献已被发现，这是诱导的Berry相，并不直接涉及自旋轨道耦合。在本文中，我们将在一个简单的磁织构模型的二维电子气数值研究这种影响。绝热和非绝热制度进行了研究，包括无序的影响。通过研究这两个区域之间的过渡，澄清了在扩散极限下正确的绝热性判据的讨论。
2006-04-24 cond-mat.mes-hall
Topological dynamics of adiabatic cat states
研究通过量子比特与两个慢谐波模式耦合实现的量子拓扑频率转换器，提出绝热猫态概念，并证明拓扑耦合增强了量子比特与模式间的纠缠，揭示了量子度量在表征该纠缠中的作用。
2024-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-adiabatic corrections to chiral charge pumping in topological nodal semimetals
研究多体版本的Landau-Zener-like问题的非相互作用的电子在斯莱特形式主义的几个$k \cdot p$模型代表外尔和狄拉克半金属，我们系统地包括非绝热修正的量子限制在这些模型中的手征电荷泵。在本文中，我们证明了相对同伦不变量[Sun et al.，物理修订版信函121，106402（2018）]和欧拉类不变量[Bouhon等人，Nat.Phys.16，1137（2020）]，其非平凡地表现为对手性电荷泵浦的量子极限的非绝热校正。这些修正可能会影响与手性异常的存在有关的电导率通道。此外，我们表明，对于非对称系统，这种贡献对所施加的磁场的方向敏感（相对于所谓的非对称节环），这表明非对称系统中的方向选择性手征异常[Bzdušek等人，Nature（London）538，75（2016）]可以导致强各向异性的纵向磁阻。所提出的方法可以很容易地应用到其他$k \cdot p$或紧结合模型。
2022-08-20 cond-mat.mes-hall
Topological adiabatic dynamics in classical mass-spring chains with clamps
研究了具有钳位的经典谐振子链中绝热演化的路径依赖性。结果表明，切割和连接链可以编织绝热简正模频率。因此，具有相同端点的不同绝热路径可以将正常模式传输到不同的模式，并且绝热循环泵送动作变量，即，可积经典系统的绝热不变量。另一个绝热泵的人工边缘模式引起的钳位作为一个应用程序。扩展到完全可积系统和量子系统的概述。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Localization and adiabatic pumping in a generalized Aubry-André-Harper model
Aubry-André-Harper（AAH）模型的推广，包含一个可调的相移之间的网站和非对角调制。局部化转变可以通过仅改变该相位而引起，保持所有其他模型参数恒定。得到了完整的局域化相图。与原来的AAH模型不同，广义模型可以表现出拓扑平凡的带结构和拓扑非平凡的带结构之间的过渡保护边界状态。这些边界态可以通过相移参数的绝热变化被泵浦穿过系统。该模型还可以用来演示由于局域化而引起的绝热泵浦击穿现象。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Monopole and Topological Electron Dynamics in Adiabatic Spintronic and Graphene Systems
提出了一种统一的理论处理来描述半导体和石墨烯系统中的电子动力学物理。电子自旋与塞曼磁场（物理的或有效的）的快速对齐被视为绝热自旋演化的一种形式，它必然会在磁空间中产生自旋。人们可以将这种磁场变换成有用动量（K）或实空间（R）中的物理和直观的拓扑磁场。与自旋霍尔、转矩、振荡和其他技术上有用的旋量效应相关的电子动力学物理可以从自旋电子、石墨烯和其他SU（2）系统中的拓扑磁场中推断出来。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric orbital magnetization in adiabatic processes
考虑带隙多体无自旋电子的周期绝热过程。我们发现了一个额外的贡献，由于绝热时间演化的轨道磁化，被称为\textit{geometric}轨道磁化，它可以表示为相对于外部磁场的多体贝瑞相位的衍生物。对于二维带绝缘体，我们表明，几何轨道磁化一般由两部分组成，拓扑部分表示为$(t,k_x,k_y)$空间中的第三Chern-Simons形式，和非拓扑部分，它取决于布洛赫状态和能量的占用和未占用的带。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall
Adiabatic cooling of Majorana zero-modes in topological superconductors
我们证明了在一维拓扑超导体中存在的Majorana零模可以通过绝热冷却来检测。这种冷却效应是由于这种模式导致的与基态简并相关的拓扑熵的增加。在这里，我们考虑一个实验上可行的拓扑超导体：一个强自旋轨道耦合的半导体量子线与s波超导体的接口，并受到磁场。现实的实验几何形状的数值模拟表明，马约拉纳零模式，这可以通过调整电子门或外部磁场，在一个可测量的冷却效果，结果的创建。我们还认为，这种冷却效应的结果在零偏置峰值电导的增加。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Boundary States and the Edge Chain in Semi-Infinite Two-Dimensional Insulators
Université de Montréal（蒙特利尔大学）
该研究提出将半无限二维拓扑绝缘体的第一层晶格作为“边链”的假设，结合Shemesh定理，在不破坏手征对称性的绝热演化下计算其受绝热保护的边态与角态，并在多个模型中验证了方法有效性。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Enabling Adiabatic Passages Between Disjoint Regions in Parameter Space through Topological Transitions
我们探索参数空间中的拓扑转变，以使绝热通道之间的区域在给定的参数流形内的绝热断开。为此，我们研究了两个耦合量子比特与外部磁场相互作用的哈密顿量，并利用参数空间中的Berry曲率和磁场之间的类比，以及与磁荷相关的谱简并。对称性破缺项诱导这些电荷分布急剧的拓扑转变，我们展示了如何利用这种效应绕过交叉简并。我们还研究了Berry曲率的旋度，这是一个有趣但尚未完全探索的对象，它与它的发散一起唯一地定义了这个领域。最后，我们提出了一个简单的方法来测量Berry曲率，从而显示如何可以实验验证我们的结果。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct measurement of topological invariants through temporal adiabatic evolution of bulk states in the synthetic Brillouin zone
本研究利用声腔间的时变可编程耦合电路模拟哈密顿量，通过体态绝热演化直接测量拓扑不变量，为区分各类拓扑不变量及瞬态声波操控提供了通用方案。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
From adiabatic to non-adiabatic pumping in graphene nanoribbons
描述了通过附着于储层的石墨烯带的非平衡双参数泵浦输运。紧束缚模型求解使用Keldysh形式主义，绝热和非绝热制度之间的交叉进行了研究。抽运直流电流通过扶手椅带显示在二维系统中常见的属性。锯齿形带中宽度依赖的直流电流，揭示了类似于二维拓扑绝缘体中的边缘状态，在绝热状态下对泵浦输运没有贡献。传播和消逝模式之间的相互作用进行了讨论。
2012-03-18 cond-mat.mes-hall
From the adiabatic theorem of quantum mechanics to topological states of matter
近年来，拓扑物态研究引起了人们极大的兴趣，本文主要介绍拓扑物态的理论基础。本文从几何角度提出的量子力学的绝热定理出发，引入TSM概念，根据其全局几何特征，区分了在非相互作用系统和平均场超导体中分别具有代表性的带隙多体基态。这些分类功能的拓扑不变量定义的绝热曲率这些散装绝缘系统。本文在K-理论的框架下综述了TSM在所有对称类中的一般分类。此外，我们概述了如何相互作用和无序可以包括到TSM的理论框架，通过重新制定相关的拓扑不变量的单粒子格林函数和通过引入扭曲的边界条件，分别。最后，我们整合领域的TSM到一个更广泛的背景下，区分TSM的拓扑秩序的概念，已被引入研究分数量子霍尔系统。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Higher-order topological pumping and its observation in photonic lattices
在周期性结构的绝热泵浦循环中粒子输运的量子化的发现[Phys.Rev.B27，6083（1983）]将陈数（一种表征二维电子气中量子霍尔效应的拓扑不变量）与一维动力学周期系统的拓扑联系起来。在这里，我们展示了它的对应高阶拓扑。具体来说，我们表明，绝热周期在二维晶体中消失的偶极矩（因此零整体粒子输运），但可以拓扑非平凡的。这些周期与高阶拓扑结构相关，并且可以通过它们在某些超材料平台中产生角到角传输的能力来诊断。我们通过实验验证了角到角的传输与这种拓扑泵使用的光子波导阵列的间距和折射率的调制。通过将这里所展示的动力学现象从两个空间维度和一个时间维度映射到三个空间维度，我们的观测等价于在三维二阶拓扑绝缘体中对手征铰链态的观测。
2022-05-21 cond-mat.mes-hall
Topological phases in adiabatic and nonadiabatic driven systems
本文研究了交流光场驱动的非平衡量子系统的几何和拓扑性质。我们考虑两个隧道耦合自旋量子比特驱动的空间均匀或非均匀的交流场。我们的分析是一个扩展的经典模型介绍了Berry与他除了空间自由度。我们计算了Berry和Aharonov-Anandan的几何相位，并讨论了不同场参数对几何性质的影响。我们还讨论了与不同的驱动制度的拓扑性质，并表明，通过调整不同的参数，可以诱导拓扑相变，即使在非绝热制度。
2013-03-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Polarization as a topological quantum number in graphene
石墨烯，其量子霍尔拓扑（陈）数反映了无质量狄拉克粒子，被证明具有另一个拓扑量子数。这是通过将Streda的与用于Hofstadter问题的丢番图方程中的第二拓扑数相关联的极化的一般公式和绝热连续性（早先由Hatsugai等人证明存在于正方形和蜂窝晶格之间）相结合来获得的。具体地说，我们可以从绝热连续性将石墨烯视为每单位晶胞具有半通量量子的正方形晶格的"模拟器”，这意味着在弱磁场中石墨烯的极化拓扑数对于van Hove奇点之间的能量区域是每个Dirac锥的1/2，这意味着表征石墨烯的新量子数。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall
Symmetry-protected Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interference and non-adiabatic topological transport of edge states
本文研究类手性镜像对称性保护的LZSM干涉，利用完全相消干涉在极短时间内实现态转换，并应用于SSH链拓扑边缘态的非绝热拓扑输运。
2025-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Topological States and Adiabatic Pumping in Quasicrystals
准晶和拓扑绝缘体的发现反过来又挑战了凝聚态物理的主流范式。我们发现一个令人惊讶的准晶体和拓扑相的物质之间的联系：（i）准晶体表现出非平凡的拓扑性质和（ii）这些属性归因于维度高于准晶体。具体地说，我们从理论和实验两方面证明，一维准晶被赋予二维陈氏数，并且分别表现出与二维量子霍尔系统的边缘态等价的拓扑保护边界态，我们利用这些态的拓扑性质来自动地泵浦光穿过准晶。我们将我们的结果推广到高维系统和其他拓扑指数。因此，准晶为拓扑相的研究提供了一个新的平台，而它们的拓扑结构可以更好地解释它们的表面性质。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Non-adiabatic Effects in the Braiding of Non-Abelian Anyons in Topological Superconductors
拓扑量子计算中的量子比特是由非阿贝尔任意子构建的。任意子的绝热编织被利用作为拓扑保护的逻辑门操作。因此，定义量子统计概念的绝热性在定义非阿贝尔任意子中起着基本的作用。利用含时Bogoliubov-de Gennes方程研究了拓扑超导体中Ising型任意子（即Majorana费米子）的非绝热效应.利用这种形式，我们考虑非阿贝尔统计的非绝热修正：（1）任意子的隧穿分裂施加额外的动力学相位的基态的变换;（2）过渡到激发态，这是潜在的破坏性的非阿贝尔统计，因为非本地费米子占领可以被破坏这样的过程。然而，如果束缚态是局域的，并且与任意子编织在一起，那么一旦考虑到这些状态中的费米子宇称，适当地推广马约拉纳算子的定义，就可以恢复非阿贝尔统计。另一方面，如果激发态扩展到整个系统并形成连续统，则局域费米子宇称的概念不再成立。然后，我们定量描述在这种情况下引入的错误。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Nonhermitian adiabatic perturbation theory of topological quantization of the average velocity of a magnetic skyrmion under thermal fluctuations
本文研究类棘轮极化电流驱动的磁性斯格明子二维运动，结合漂移方向分析与非厄米绝热微扰理论，证明低温绝热极限下平均速度可拓扑量子化为 Chern 数，并经自旋数值模拟验证。
2023-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological charge and spin pumping in a semiconductor nanowire
提出了利用周期性调制半导体纳米线双量子点链实现绝热拓扑泵浦的方法。我们证明了量子点阱和势垒的非平凡调制可以实现量子化的电荷输运。当量子点阱势被一个与时间相关的交错磁场取代时，通过周期性地调制势垒势和磁场可以实现拓扑自旋抽运。我们还证明了在存在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，双量子点链可以用来实现拓扑自旋抽运。然而，在这种情况下，泵浦自旋可以具有不同于所施加的磁场方向的量子化轴。此外，我们表明，所有的绝热拓扑泵浦表现为存在的无带隙边缘态穿越带隙作为时间的函数。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Interband Coherence Induced Correction to Adiabatic Pumping in Periodically Driven Systems
周期性驱动可以创造静态系统中不存在的物质的拓扑相。利用封闭系统中随时间演化的波包的位置期望值的位移，研究了周期驱动系统中具有不同Floquet带间相干性的一般初态的一类绝热动力学.在一个对称性假设下，在一个绝热周期的波包中心的位移被发现是由两个组件独立的绝热周期的时间尺度：加权积分的Berry曲率的总和在所有Floquet带，加上带间相干诱导校正。发现的校正是超出了一个天真的应用量子绝热定理，但由于带间相干性在绝热极限生存。因此，我们的理论结果是普遍的兴趣，对量子绝热定理的进一步理解。我们的理论检查使用周期性驱动的超晶格模型与非平凡的拓扑相位。除了探测拓扑相变，绝热动力学研究在这项工作中，现在也预计是有用的表现在Floquet带的代表性的相干性和退相干效应。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-adiabatic bulk-surface oscillations in driven topological insulators
最近的理论和实验工作表明，在用圆偏振光驱动三维强拓扑绝缘体（TI）的表面态时，打开拓扑能隙的可能性是诱人的。有了这个动机，我们研究了TI的响应的驱动场耦合到表面附近的状态。我们意外地发现表面和体之间的相干振荡，并跟踪它们的外观不可避免的共振所造成的光子吸收的驱动器。我们展示了如何这些共振振荡可能被捕获的Demkov- Osherov模型的多层次的朗道-齐纳物理，导致非平凡的后果，如绝热性的损失后缓慢斜坡的振幅。我们数值证明，这些振荡是可观察到的随时间变化的维格纳分布，这是直接测量的时间分辨ARPES实验。我们的研究结果一般适用于任何系统的表面状态的存在下，有间隙的散装，从而建议实验签名的一种新的表面-散装耦合机制，是工程师的非平凡状态的建议的基础周期性驱动。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener Transition in Topological Acoustic Pumping
量子化电荷泵是拓扑非平凡系统中特有的绝热现象。这种拓扑抽运不仅为拓扑保护下的态演化提供了基本的理论依据，而且为高维拓扑相的研究提供了重要的途径。在这项工作中，我们展示了拓扑泵浦声波导系统中的拓扑边界态（TBS）的成功泵送的散装对面的边缘。通过探索两个TBS带之间的有限尺寸诱导的微能隙，从理论和实验两方面论证了系统的Landau-Zener跃迁，揭示了系统绝热性破坏的定量条件。我们的研究结果不仅为拓扑声学的未来研究开辟了一条新的途径，而且还建立了非绝热跃迁作为一个新的自由度操纵拓扑状态。
2020-08-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Adiabatic realization of anomalous Floquet topological systems
Kyoto University（京都大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
通过绝热协议在六角晶格超冷原子中实现反常Floquet拓扑相，避免共振加热，并验证其鲁棒性。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
When Adiabaticity Is Not Enough to Study Topological Phases in Solid-State Physics: Comparing the Berry and Aharonov-Anandan Phases in 2D Materials
针对无能隙2D材料中绝热近似失效的问题，提出利用Aharonov-Anandan相位等时间依赖拓扑量，结合Floquet理论分析电磁辐射下graphene的拓扑、带间跃迁与电流涡旋，为Berry相位提供互补见解。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle spin from adiabatic transport in quantum Hall trial wavefunctions
准粒子自旋（在时空意义上）与空间曲率耦合。在这里，这个事实被用来计算准空穴在试验量子霍尔态中的自旋，通过在球体上拖动它们来计算，对于由某些共形场论中的共形块给出的试验态。发现自旋与相应场的共形权一致。这一结果完成了最近的一个论点，即使用包含负量子维度的非幺正理论块的构造产生矛盾，阻止它们描述物质的拓扑（间隙）相。
2008-07-19 cond-mat.mes-hall
Theory of Topological Spin Hall Effect in Antiferromagnetic Skyrmion: Impact on Current-induced Motion
我们证明了反铁磁Skyrmions（AFM-Sks）的非平凡磁性织构促进了流动电子的非零拓扑自旋霍尔效应（TSHE）。这导致非绝热力矩的显著增强，从而提高了Skyrmion迁移率。当减小skyrmion尺寸时，这种非绝热扭矩增加，并且因此按比例缩小导致高得多的扭矩效率。在干净的AFM-Sks，我们发现一个显着的提升TSHE接近范霍夫奇点。有趣的是，这种效果是增强远离带隙中存在的非磁性间隙缺陷。此外，与它们的铁磁对应物不同，AFM-Sks中的TSHE随着无序强度的增加而增加，从而为这种效应的材料工程开辟了有希望的途径。
2017-09-09 cond-mat.mes-hall
Fractional transconductance via non-adiabatic topological Cooper pair pumping
该工作理论上提出在约瑟夫森结链中通过非绝热朗道-齐纳跃迁实现分数量子化跨导，平台对无序鲁棒，为量子模拟多体非平衡态铺路。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Symmetry-enforced metal-insulator transition and topological adiabatic charge pump in sliding bilayers of threefold symmetric materials
本文研究具有P$\ar{3}1m$对称性的滑动双层，通过紧束缚模型和对称性分析揭示滑动诱导的金属-绝缘体转变及拓扑绝热电荷泵效应，并在GaS和ZrS$_2$中分别得到第一性原理验证。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Hall effect from strong to weak coupling
拓扑霍尔效应的电子耦合到一个非共面的自旋织构（THE）已研究到目前为止，分别为强和弱耦合制度;前者的Berry相位和后者的微扰理论。本文给出了自旋规范场的统一处理，不仅考虑了规范场的绝热（Berry相）分量，而且考虑了非绝热分量。虽然只有绝热的贡献是重要的强耦合制度，它是完全取消的一部分，在弱耦合制度的非绝热的贡献，其中的THE是由其余的非绝热条款。我们发现了一个新的弱耦合区域，不能通过一个简单的微扰理论，霍尔电导率与M成正比，与2 M是电子光谱的交换分裂。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Superfluid Stiffness and Josephson Quantum Capacitance: Adiabatic Approach and Topological Effects
本研究提出统一框架，通过绝热方法将超导系统的超流刚度与量子电容关联于合成空间贝里曲率，揭示其与正常态能带拓扑交叉数相关的拓扑效应，且该效应可在邻近诱导配对的拓扑半金属中实验验证。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Competing Adiabatic Thouless Pumps in Enlarged Parameter Spaces
通过哈密顿量的平滑变形，守恒电荷通过绝缘物质的转移被称为量子绝热或无量纲泵浦。这种现象的核心是哈密顿量，其绝缘间隙由多维（通常是二维）参数空间控制，其中可以为哈密顿量中的绝热变化定义路径，即，而不缩小差距。在这里，我们通过考虑一个更大的，三维的参数空间扩展的概念的带状绝缘体的无源泵。我们表明，这个参数空间的连通性是至关重要的定义量子泵，表明，相对于传统的二维情况下，泵浦量不仅取决于初始和最终点的哈密顿演化，但也对类的选择路径和保存的对称性。因此，我们区分了封闭/开放路径的哈密顿演化的情况下，发现不同的封闭周期可以导致不同的量子数的泵，不同的开放路径可能指向不同的表面物理的情况。作为明确的例子，我们考虑的模型类似于简单的模型来描述拓扑绝缘体，但与最小的拓扑绝缘体模型相比，具有两倍的自由度。来自加倍的额外的费米子味道允许额外的间隙项/绝热参数-除了保留拓扑保护离散对称性的通常拓扑质量之外-产生扩大的绝热参数空间。我们认为，在一个和三个\emph{spatial}维的情况下，我们的结果在三维的结晶拓扑绝缘体的背景下，可以实现，我们简要讨论。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Charge conservation protected topological phases
讨论了粒子数守恒与拓扑相的关系。在四维空间中，我们发现在U（1）电荷守恒的存在下，属于不同拓扑相的系统可以按拓扑关系连接，即，而不闭合间隙，在中间通过超导项破坏该局部对称性。二维和三维的时间反转保持拓扑绝缘体态可以通过降维从四维母态得到，从而通过电荷守恒继承了这种保护。因此，所有的拓扑绝缘体都可以在不破坏时间反演对称性的情况下被绝热地连接到平凡绝缘状态，只要在绝热变形期间允许中间超导项。相反，在一维空间中，非对称保护的拓扑相只出现在破坏U（1）电荷守恒的系统中。这些结果可以直观地理解，通过考虑一个自然的嵌入到相应的Bogoliubov de Gennes类的分类空间的电荷守恒哈密顿。
2013-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Adiabatic Effect in Topological and Interacting Charge Pumping
本文研究拓扑电荷泵浦中非绝热效应导致的偏离量子化，提出泵浦效率可约束纠缠产生，并在Rice-Mele-Hubbard模型中通过可解泵浦方案验证了猜想。
2024-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic Process and Chern Numbers
我们研究具有两个或多个绝热参数的量子过程。当参数被紧化时，哈密顿量的导数给出第一个陈数，因此是一个整数。这种拓扑公式被应用于半导体中的交流约瑟夫森效应和自旋霍尔效应。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The anomalous Floquet-Anderson insulator as a non-adiabatic quantized charge pump
周期性驱动的量子系统为实现拓扑现象提供了一个新颖而通用的平台。其中有类似于拓扑绝缘体和超导体，可在静态系统中实现;然而，其中一些现象是周期性驱动情况下所特有的。在这里，我们表明，无序的，周期性驱动系统承认一个“异常”的二维相位，其准能谱由手征边缘模式，共存于一个完全本地化的散装-静态哈密顿不可能。这种独特的情况作为一个新的拓扑保护的非平衡输运现象的基础：量子化非绝热电荷泵。我们确定的散装拓扑不变量的特点，新的阶段（我们称之为“异常Floquet安德森绝缘体”，或AFAI）。我们提供了明确的模型，构成了新阶段的存在的原则证明。最后，我们提出的证据表明，从AFAI到一个平凡的，完全本地化的阶段的无序驱动的过渡是在同一个普适性类的量子霍尔坪过渡。
2015-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Possibility of adiabatic transport of a Majorana edge state through an extended gapless region
在$p$波超导链慢猝灭动力学的背景下，已经证明了Majorana边态不能从一个拓扑相到另一个被量子临界线分开的拓扑相的量子输运。另一方面，在跳跃项中包含相位因子，这打破了扩展的时间反演不变性，导致两个拓扑相位之间的扩展的无间隙区域。我们表明，对于一个有限的链与开放的边界条件存在一个非零的概率，边缘马约拉纳可以从一个拓扑相位到另一个跨这个无间隙区域的超导项缓慢淬火后，这发生在一个最佳的渡越时间，这是成比例的系统大小和发散的一个巨大的链。我们把这种现象归因于混合的马约拉纳只有低洼的倒置体状态。
2015-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic continuation of Fractional Chern Insulators to Fractional Quantum Hall States
我们展示了如何相互作用的粒子在拓扑平坦带，被称为分数陈省身绝缘体的阶段，可以在外部施加的磁场的最低朗道水平的不可压缩的分数量子霍尔液体。与以前的证据表明这些系统的相似性，我们的方法使一个正式的证明他们的拓扑顺序的平等，而且这种证明有力地扩展到热力学极限。我们使用Qi [Phys. Rev. Lett. 107，126803（2011）]，以便构造提供两个模型之间的连续变形的插值哈密顿算子。我们证明了我们的方法对于Halfton模型的半满Chern带中玻色子基态的有效性，表明它与连续分数量子Hall问题中玻色子的$ν=1/2$ Laughlin态有着密切的联系.
2012-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Non-adiabatic processes in Majorana qubit systems
我们研究了在具有邻近感应超导性的一维半导体导线中操纵Majorana量子比特时发生的非绝热过程。马约拉纳量子比特通常受到激发间隙的保护。然而，在有限的速度进行的操作可以引入退相干和重整化效应。虽然对于缓慢的操作来说，这些效应是指数级的小，但它们很重要，因为它们可能构成最终的退相干机制。此外，由于绝热拓扑操纵不能产生通用的量子门集合，因此非绝热操纵可能是执行量子计算所必需的。
2013-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Realizing efficient topological temporal pumping in electrical circuits
本研究在电路网络中利用有源电路元件实现了一种拓扑绝热泵，能够稳定持久地泵浦电压信号，并通过从边缘能带结构推导Chern数验证了系统的拓扑性质。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Topological Burning Glass Effect
我们揭示了一个拓扑燃烧玻璃效应，其中系统的局部响应表现出拓扑量子化，由于其环境耦合的整数增强。作为这个有趣的现象的一个范例平台，我们研究了一个中心自旋，这是准周期性驱动的两个不相称的频率，并静态耦合到$N-1$周围的自旋。在强耦合制度，整个系统的绝热动力学很容易理解的印记中心自旋的$N$倍增强的拓扑频率转换之间的两个驱动频率。我们认为拓扑燃烧玻璃效应是由中心自旋的非幺正动力学引起的，它局部地涉及周围自旋的集体运动。我们的结果是在绝热微扰理论的框架下得出的，并通过精确的数值模拟得到充分证实。
2022-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic Pumping of Orbital Magnetization by Spin Precession
本文提出自旋进动驱动的轨道磁化绝热泵浦机制，揭示小锥角下磁化正比于自旋与其时间导数叉积并贡献磁振子塞曼效应，大锥角下在反铁磁拓扑绝缘体中可达自然单位e/T，并进一步讨论非均匀磁化泵浦的无耗散电荷电流及边缘态边界贡献。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measuring second Chern number from non-adiabatic effects
量子系统的几何和拓扑与量子动力学有着深刻的联系。在本文中，我展示了如何测量的非阿贝尔Berry曲率及其相关的拓扑不变量，第二陈数，使用动力学技术。第二个陈数是量子霍尔效应四维推广的定义拓扑特征，在从三维拓扑绝缘体到杨-米尔斯场论的系统中都有相关性。我用一个自旋为3/2的粒子在电四极场中的简单例子来说明它的测量。我展示了如何可以动态地测量对角分量的Berry曲率在一个过完整的基础上的退化基态空间，并使用它来提取完整的非阿贝尔Berry曲率。我还表明，一个可以完成相同的想法，随机平均超过随机初始状态的退化基态流形。最后，我展示了如何制造这个系统，并在各种现实系统中测量拓扑不变量，从超导量子比特到捕获的离子和冷原子。
2016-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological phase dynamics described by overtone-synthesized classical and quantum Adler equations
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础实验室）
本文研究了通过过度音合成正弦耦合扩展阿德勒方程所揭示的拓扑特性，包括 winding 数量化、相滑动跃变和非互易相动力学，并探讨了量子领域中 winding 数量化的崩溃及非绝热效应下的滞后动力学。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamically Robust Counterdiabatic Topological Pumping
University of Maryland（马里兰大学）；Institute for Physical Science and Technology, University of Maryland（马里兰大学物理科学与技术研究院）；Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系凝聚态理论中心）
本研究将反绝热驱动的绝热捷径方法应用于Rice-Mele模型，推导了近邻反绝热哈密顿量，实现了鲁棒量子化的有限时间拓扑泵浦，兼具抗无序与噪声的特性。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal quantum noise in adiabatic pumping
我们考虑在分数量子霍尔边缘实现的parafermions系统中的电荷泵。我们的泵浦协议导致泵浦电流的噪声行为。当接近绝热极限时，不仅噪声行为持续存在，而且泵浦电流的计数统计变得鲁棒和通用。特别是，由此产生的Fano因子给出的系统的拓扑简并和泵浦准粒子电荷。我们的结果也适用于更传统的马约拉纳费米子。
2018-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometric vector potentials from non-adiabatic spin dynamics
我们提出了一个理论框架，捕获的几何矢量势出现的非绝热自旋动力学的巡回运营商受到任意的磁纹理。我们的方法在几何势和与之相关的非绝热几何相位上产生了一系列约束。这些约束在研究面内磁织构作用下环形干涉仪中传导电子收集的几何自旋相位时起着决定性作用，允许Saarikoski等人最近报道的拓扑转变的简单表征[Phys.Rev.B91，241406（R）（2015）]，见参考文献1。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstrating Majorana non-Abelian properties using fast adiabatic charge-transfer
马约拉纳非阿贝尔性质的证明是拓扑超导领域的一个重大挑战。在这项工作中，我们提出了一个最小的设备和协议，用于测试非阿贝尔属性使用之间的电荷转移操作的量子点和两个马约拉纳结合使用第二个点读取奇偶校验状态。我们使用绝热微扰理论来寻找快速绝热路径来执行操作并考虑非绝热误差。我们找到了理想的参数扫描和参数空间中的一个区域，它减少了1-2个数量级的电荷转移操作时间相对于恒速驱动。使用现实的参数，我们估计，时间尺度的下限可以减少到$\sim10$ ns。理想参数的偏差导致不期望的动态阶段的积累，影响所提出的协议的结果。我们还建议使用通量回波来减少来自动力学相位的影响。回声协议是基于拓扑状态的$4π$ -周期性，不存在平凡的束缚态。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Topological chiral interface states beyond insulators
我们展示了如何在一个无隙系统中设计一个界面态的手征谱流。虽然散装带接触-从而使拓扑指数的频带不明确-这种频谱流有一个拓扑的起源，使它强大的，即使它与散装带共存。这种现象说明了一个调制的光子量子行走。
2020-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
A strong-driving toolkit for topological Floquet energy pumps with superconducting circuits
Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所物理系）；Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心物理系）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Department of Physics, Boston University（波士顿大学物理系）；Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
本研究通过强驱动工具包实现超导电路中拓扑弗洛quet能量泵的实验观测，展示了绝热驱动场的实现方法及量子比特的长时程演化。
2025-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological phases: Classification of topological insulators and superconductors of non-interacting Fermions, and beyond
在简要回顾了基于量子纠缠的物质拓扑相的观点，以概述一般的背景下，我们给出了不同的方法来分类问题的拓扑绝缘体和超导体的非相互作用费米子的概述。特别是，我们回顾了一些详细的一般对称性方面的“十倍的方式”，形成的基础上的分类，并把不同的方法相互之间的关系的分类。最后，我们简要地提到了一些相互作用的效果，主要是在三个空间维度上获得的结果。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Adiabatic pumping and transport in the Sierpinski-Hofstadter model
本文从谱流和电荷泵浦角度研究了Sierpinski垫片上的Harper-Hofstadter模型，发现其谱流性质不同于平移不变系统，并揭示了类边缘态的手性本质与拓扑特征。
2023-04-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
