Charge Pumping of Interacting Fermion Atoms in the Synthetic Dimension
最近有人提出并实验证明，一维晶格中自旋轨道耦合的多组分气体可以看作是二维晶格中具有磁通量的无自旋气体。本文考虑了这种费米气体的相互作用效应，并提出了在电荷泵实验中可以容易实现的特征信号。以最低2d能带的1/3填充为例，在强相互作用区，当自旋分量较大且1d晶格填充较低时，电荷抽运值逐渐趋近于一个普适的分数值，表现为分数量子霍尔行为;当1d晶格填充相称时，电荷抽运值为零，表现为莫特绝缘体行为.还讨论了电荷密度波序。
2015-04-09 cond-mat.quant-gas
Topological charge pumping in the interacting bosonic Rice-Mele model
我们研究了在紧束缚极限下，由Rice-Mele模型描述的相互作用玻色子系统中的拓扑电荷泵。一个适当的拓扑不变的多体的情况下，每泵周期的偏振的变化，我们计算各种相互作用强度从无限大的矩阵产品状态模拟。我们验证，只要泵周期避免超流相的电荷泵仍然是量化的。在硬核玻色子的极限下，量子化的泵浦电荷可以从单粒子性质来理解，例如从布洛赫态构造的积分贝里曲率，而这一图景在有限的相互作用强度下崩溃。这两个性质--玻色子相互作用系统中的稳健量子化电荷传输和单粒子不变量的崩溃--都可以用超冷量子气体测量，扩展了以前的实验[Lohse等人，12，350（2016）]。此外，我们还研究了Rice-Mele模型的纠缠谱，指出量子化的电荷泵在一个泵周期内被编码在纠缠谱的谱流的一个缠绕中.
2018-10-16 cond-mat.quant-gas
Topological Phase Transition and Charge Pumping in a One-Dimensional Periodically Driven Optical Lattice
拓扑量子系统的实验实现和超冷原子系统中拓扑不变量的检测一直是一个非常有吸引力的课题。在这项工作中，我们提出了一个方案，以实现拓扑不同的相位在双色光晶格受到周期性驱动的倾斜谐波振荡，这可以有效地描述了一个超晶格模型与可调长程跳跃过程。通过调节最近邻（NN）和次最近邻（NNN）跳变幅度的比值，系统经历了一个拓扑相变，并伴随着最低能带的拓扑数从-1到2的变化。利用慢时间周期调制，在不同的拓扑相位下，系统在充满带中出现了不同的量子化拓扑泵浦电荷（TPC）。我们的方案在目前的冷原子技术中是可以实现的。
2017-07-15 cond-mat.quant-gas
Interacting bosons on a Su-Schrieffer-Heeger ladder: Topological phases and Thouless pumping
本研究探究双轨SSH梯上硬核玻色子的拓扑性质，绘制相图揭示不同二聚化模式下的拓扑相差异，发现相互作用会改变拓扑相变临界点，并提出Thouless电荷泵方案验证相互作用诱导的电荷泵浦效应。
2023-06-15 cond-mat.quant-gas
Geometrical pumping with a Bose-Einstein condensate
我们在一种新型的二分磁晶格的最低Bloch带实现了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的量子几何“电荷”泵。填充带中的拓扑电荷泵通过带的全局拓扑性质产生量子化的泵浦集。与此相反，我们的几何电荷泵的BEC只占用一个单晶动量态表现出非量子化的电荷泵设置的局部几何性质的能带结构。像拓扑电荷泵一样，对于每个泵周期，我们观察到总位移（这里，未量化）和每个单位单元中原子波包位置的时间调制，即，两极分化。
2016-04-29 cond-mat.quant-gas
Competition and interplay between topology and quasi-periodic disorder in Thouless pumping of ultracold atoms
对扰动的鲁棒性是拓扑现象的核心。然而，如果一个扰动，如无序成为主导，它可能会导致拓扑相变之间的拓扑非平凡和平凡的阶段。本文通过在光晶格中可控地产生从弱到强的准周期势，实验揭示了超冷原子实现的无泵浦中拓扑结构与准周期无序之间的竞争和相互作用.我们证明了一个无序诱导泵浦，其中准周期无序的存在下，可以诱导一个非平凡的泵为特定的泵浦序列，而没有泵观察到的清洁限制。我们高度可控的系统，也可以直接纳入原子间的相互作用，可以是一个独特的平台，研究各种各样的拓扑量子现象中的各种无序相关的新效应。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas
Nonlinear topological pumping of edge solitons
本文利用非线性Gross-Pitaevskii方程研究非线性强度对边缘孤子拓扑泵浦的影响，揭示了不同非线性强度下泵浦通道的破坏、单向化、杂化及关闭现象。
2024-12-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Fractional quantization of the topological charge pumping in a one-dimensional superlattice
一维量子电荷泵在每个泵浦周期中传输量化电荷。这种量子化是拓扑鲁棒的，类似于量子霍尔效应。相反，在泵浦周期的一部分中转移的电荷通常是非量子化的。然而，我们发现，在参数空间中的特定对称性的电荷转移在明确定义的分数的泵周期被量化为整数分数的陈数。我们说明了这一点，在一个一维的Harper-Hofstadter模型，并表明分数量子化的拓扑电荷泵是独立的考虑到特定的边界条件。我们进一步讨论了光学超晶格中冷原子气体的这种现象的相关性。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Adiabatic pumping of topological corner states by coherent tunneling in a 2D SSH model
通过相干隧穿在二维SSH模型中实现拓扑角态的高效绝热泵送，提升传输保真度和效率。
2025-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Breakdown of topological Thouless pumping in the strongly interacting regime
本文从拓扑相保护的角度阐明了强相互作用系统中拓扑无源抽运的不稳定性机制。如果保护对称性的基本拓扑相位之间的非相互作用的费米子和玻色子系统的强耦合限制的变化，对称性保护参数强制间隙关闭，从而预测故障的拓扑泵。我们还表明，即使在弱相互作用的制度，散装拓扑泵浦仍然是强大的，相互作用的影响表现在边缘密度分布，导致一个独特的功能，在开放的边界条件下的泵。此外，上述结果的推广表明，一个相互作用诱导的Weyl半金属相的模拟可以实现在拓扑泵浦的设置。我们的结果提供了一个系统的理解拓扑泵对强相互作用，其中传统的微扰参数不能应用的稳定性。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Comment on "Topological Pumping in a Floquet-Bloch Band"
本手稿是对J. Minguzzi等人在PRL 129，053201（2022）中发表的一篇文章的评论。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological pumping in Aharonov-Bohm rings
拓扑无源泵浦和Aharonov-Bohm效应是由系统的拓扑特性所实现的两种基本效应。在这里，我们一起研究这两种效应：通过Aharonov-Bohm环的相互作用粒子的拓扑泵浦。该系统可以制备高度纠缠的多粒子态，通过拓扑泵浦传输它们，并干涉它们，揭示分数通量量子。通过非平凡的Aharonov-Bohm干涉图案揭示了所产生的状态的类型，该干涉图案可用于量子传感。由干涉引起的反射来自拓扑带之间的跃迁。特定的频带允许传输与带隙缩放作为粒子数的平方根。我们的系统铺平了一条新的道路，结合系统的状态准备和拓扑保护的运输。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological pumping assisted by Bloch oscillations
通过增加一个倾斜势来探测更好的拓扑非平凡带，扩展了一维晶格中的绝热量子抽运。这种扩展导致几乎完美的量子化泵浦任意初始状态中选择的频带的兴趣，包括布洛赫状态。在这种方法中，时间变量不仅提供了一个合成的维度，在无扰动泵浦的情况下，但它也有助于均匀采样的所有动量，由于布洛赫振荡引起的倾斜。Bloch振荡的量子化漂移由Berry曲率的一维时间积分决定，Berry曲率实际上是无泵浦拓扑Chern数的整数倍。我们的研究提供了一个简单的方法来产生量子泵浦，这是有用的探测拓扑相变。
2020-06-18 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Occupation-selective topological pumping from Floquet gauge fields
Dalian University of Technology（大连理工大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文研究了在密度依赖的跃迁中，通过动态职业条件变量促进隧穿，导致职业选择性拓扑泵浦。两体束缚态获得不同于单粒子的陈数，并在单粒子泵为平凡时表现出量化传输，包括反向传播响应。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional charge pumping of interacting bosons in one-dimensional superlattice
受一维超晶格中整数量子化电荷泵的实验实现的启发~[Nat. Phys. 12，350（2016）; Nat. Phys. 12，296（2016）]，我们推广并提出了相互作用玻色子系统中分数电荷的绝热泵。这是通过动态扫描一类一维相互作用系统中的调制势来实现的。作为具体的例子，我们显示了在某些分数占据填充的相互作用玻色子的电荷泵。我们发现，对于一个给定的基态，在一个完整的电位周期的电荷泵量子化的分数值相关的相应的陈数，其特征在于每个站点的电荷极化的运动。此外，两个基态的电荷极化之间的差异被量子化为一个本征常数，揭示了准粒子的分数元电荷。
2016-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bulk Pumping in 2D Topological Phases
拓扑相位中的拓扑（无）泵浦的概念传统上与Laughlin的泵浦参数相关联，用于二维（2D）量子霍尔系统中霍尔电导的量子化。它依赖于磁通量的变化，在Aharonov-Bohm效应的精神下，这些变化穿过感兴趣的系统而不穿透其主体。在这里，我们探索一个不同的范例拓扑泵浦诱导，而不是由磁通量的变化$δχ$插入通过大量的拓扑相位。我们表明，$δχ$一般控制拓扑泵的模拟，伴随着强大的物理现象。我们证明了这一概念的散装泵在两个典型类型的二维拓扑相位：整数和分数量子霍尔系统和拓扑超导体。我们表明，特别是，散装泵提供了一个统一的连接之间的看似不同的物理效应，如密度变化所描述的Streda公式在量子霍尔阶段，和分数约瑟夫森电流拓扑超导体。我们讨论了其他类型的拓扑相位的整体泵浦的推广。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermionizing the ideal Bose gas via topological pumping
本文研究一维玻色气体拓扑泵浦中的多体态相干性与关联，发现在零和无穷大相互作用下动量分布重标度及关联函数自相似行为，揭示了拓扑泵浦诱导的玻色与费米关联间的非平庸映射。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated topological pumping of interacting bosons assisted by Bloch oscillations
无扰动泵浦不仅可以实现量子化输运，而且可以避免中等程度的无序，在实验和理论上都受到了越来越多的关注。在这里，我们探讨粒子-粒子相互作用如何影响拓扑输运调制和倾斜的光晶格。不限于wannier状态，我们的计划，确保了一个无色散量子化的运输，即使是初始的相互作用玻色子的类高斯波包，不均匀地占据一个给定的频带。这是因为倾斜势导致布洛赫振荡在整个布里渊区上均匀地采样Berry曲率。在位电势差、隧穿速率和相互作用之间的相互作用对束缚态和散射态的拓扑输运以及拓扑共振隧穿都有贡献。我们的研究加深了对关联效应对拓扑状态的理解，为检测相互作用系统的拓扑性质提供了一种可行的方法。
2022-08-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dispersion Suppressed Topological Thouless Pumping
在无色散泵浦中，非平坦带虽然对粒子输运的量子化没有影响，但会引起波包色散，从而阻碍无色散泵浦的实际应用。事实上，我们发现色散主要来自于单个Bloch态之间的动力学相位差。在这里，我们提出了两个有效的方案来抑制色散的无源泵浦：一个重定位回声协议和高阶隧道抑制协议。在重定域回波协议中，我们在第二个泵浦周期中反转哈密顿量，以消除非平坦带引起的动力学相位差，从而使色散波包重新定域。在高阶隧穿抑制协议中，我们通过对最近邻隧穿进行调制，使布洛赫带更加平坦，从而抑制引起波包色散的高阶隧穿。我们的研究为无色散无扰动泵浦在物质输运、态转移和量子通信中的实际应用铺平了道路。
2019-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bosonic integer quantum Hall effect as topological pumping
基于薄环面上量子霍尔态的准一维极限，我们构造了一个相互作用诱导拓扑泵浦模型，该模型模拟了玻色整数量子霍尔（BIQH）态的霍尔响应。BIQH态的准一维对应物被确定为由形成有效自旋- $1$自由度的两分量玻色子组成的Haldron相。在Halcohol相和平凡莫特绝缘体之间的绝热变化构成{ \it非对角}拓扑泵浦，其中一个组件的晶格势的平移在另一个组件中感应电流。这种泵送的机制被解释在偏振之间的变化的保护量子化值。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction-enabled topological pumping of Rydberg electrons
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Rice University（莱斯大学）
实验观测到合成晶格中里德伯电子的相互作用增强拓扑泵浦，通过调控相互作用强度驱动拓扑转变，实现量子化输运的产生与破坏。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Reentrant topology and reverse pumping in a quasiperiodic flux ladder
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国立科学教育研究中心物理科学学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究揭示了在准周期无序条件下，拓扑梯度中出现重新进入拓扑相变的现象，通过方向反转的拓扑输运特征揭示了新的物理机制。
2025-08-06 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Interaction-assisted topological pumping in few- and many-atom Rydberg arrays
研究通过少体和多体原子阵列探讨了偶极相互作用对拓扑泵动的影响，揭示了自束缚态的高效泵动及强相关量子泵动现象。
2025-12-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Topological Phase Transitions and Thouless Pumping of Light in Photonic Waveguide Arrays
光子波导阵列为模拟传统的拓扑系统提供了一个很好的平台，也可以用来研究光子系统中的新拓扑相位。然而，体拓扑不变量的直接测量仍然是一个巨大的挑战。本文研究了广义公度Aubry-André-Harper（AAH）光子波导阵列的拓扑特性，通过计算所有的体陈数构建了拓扑相图，并通过分析拓扑边态及其缠绕数，探讨了体边对应关系.与无公度AAH模型相比，对角和非对角公度AAH模型在拓扑上是不等价的。特别地，出现了具有大Chern数的非平凡拓扑相和拓扑相变。通过在光子波导阵列中实现光的无源泵浦，我们提出了一种简单的测量体陈数的方案。
2016-09-30 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
The unconventional two-parameter quantum valley pumping in graphene with a topological line defect
基于Keldysh格林函数方法，我们报道了一种非常规的带线缺陷的石墨烯双参数量子泵浦。发现与传统的正弦关系不同，该器件中的泵浦电流与两个泵浦电位之间的相位差呈余弦关系，其正/负最大值在处，而在处趋于零。这一现象与线缺陷两侧的谷指数交换以及线缺陷两侧特有的谷隧穿特性有关。此外，来自两个谷的泵浦电流将沿着线缺陷以相反的方向流动，这表明在石墨烯中不施加应变场的情况下，可以在线缺陷中泵浦出可控的谷电流。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anomalous charge pumping in a one-dimensional optical superlattice
我们在滑动超晶格势中模拟原子运动，探索拓扑“电荷泵”，并找到最佳参数，实验观察这种现象。我们分析研究的能带结构，发现如何瓦尼尔状态演变为两个正弦晶格相对于彼此移动，并将这种演变的原子云的质心运动。我们特别注意违反直觉或异常的制度，如原子运动与晶格运动相反。
2015-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Thouless pumping in arrays of coupled spin chains
无源泵浦是一种通过动态调制哈密顿量来实现粒子拓扑保护输运的机制。输运电流是与整数量子霍尔效应密切相关的拓扑不变量。以前的工作主要集中在线性和正方形格子的拓扑泵浦。在这项工作中，我们从理论上提出了一种机制来执行拓扑泵在具有复杂几何形状的自旋链阵列。为了实现这一点，我们考虑一个阵列，其中自旋链通过它们的边缘耦合，这允许分裂的人口在不同的自旋链中产生自旋激发的叠加。我们发现，由于拓扑保护，量子叠加可以通过阵列传输对抗无序的影响。这种方法将为传输激发态和相关态开辟一条新的途径，在量子技术和信息处理中具有潜在的应用。我们的想法可以在最先进的量子模拟器中实现，如冷原子和超导量子比特阵列。
2022-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Thouless pumping and topology
无源泵浦提供了量子系统中拓扑结构的最简单表现形式之一，并且在理论和实验上都吸引了很多最近的兴趣。自从1983年和1984年，牛永烈和牛文龙的开创性工作以来，人们认为泵浦电荷的量子化对弱无序是鲁棒的，但是相关态的局域化性质的明确表征，以及在存在相互作用或绝热近似的情况下量子化输运的崩溃，一直存在很长时间的争论。无源泵浦也是拓扑相位在磁驱动系统中出现的第一个例子。驱动系统可以表现出异国情调的拓扑相位没有任何静态的模拟，并已在费米和玻色子系统在不同的平台，从冷原子光子和凝聚态系统的许多最近的建议的主题。在这方面，这篇评论有两个目的：一方面，它作为一个基础，以了解的鲁棒性的拓扑结构的慢驱动系统本身;另一方面，它突出了丰富的属性的拓扑泵和它们的应用范围广泛，例如，在系统的合成尺寸或理解高阶拓扑相位。这些例子强调了拓扑抽运与快速发展的拓扑量子物质领域的相关性。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological pumping in a Floquet-Bloch band
构建新的拓扑材料对于发展稳健的量子应用至关重要。然而，工程化这样的材料通常会导致技术开销，例如大的磁场、特定的晶格几何形状、强自旋轨道耦合、合成维度或动态超晶格势。简化实验要求已经在概念层面上得到了解决-通过提出将简单的晶格结构与Floquet工程相结合-但还没有实验实现。在这里，我们展示了拓扑泵浦Floquet-Bloch带使用一个普通的正弦晶格势和双音驱动频率$ω$和$2ω$。我们通过频率啁啾，这避免了从平凡到拓扑带的间隙闭合，从而精确地制备了超冷费米子的近绝缘Floquet带。随后，我们通过缓慢地循环$2 ω$驱动器的振幅和相位来诱导拓扑泵浦。我们的系统是很好地描述了一个有效的肖克利模型，建立一个新的范式工程拓扑物质从简单的基础晶格几何。这种方法可以使量子泵浦在计量学中的应用，以下两个频率驱动在实际材料的最新实验进展。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonlinearity-Induced Thouless Pumping in Quasiperiodic Lattices
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；School of Mathematics and Statistics, Lanzhou University（兰州大学数学与统计学院）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所）
研究揭示了准周期晶格中非线性拓扑泵浦机制，通过局部非线性自洽势重构晶格势能，使间隙孤子在单个拓扑带中实现准量子化泵浦，同时非线性扰动导致孤子进入非量化漂移态，但拓扑性质仍约束其传输。
2026-04-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Phonon-induced breakdown of Thouless pumping in the Rice-Mele-Holstein model
本文利用半经典多轨迹Ehrenfest方法研究Rice-Mele-Holstein模型中声子对Thouless泵浦的影响，发现电子-声子耦合会导致量子化电荷输运失效，并给出稳定性相图。
2024-01-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Observation of interaction-induced fast Thouless pumping of solitons
Shanxi University（山西大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Hebei Normal University（河北师范大学）
通过实验研究原子玻色-爱因斯坦凝聚体中周期性调制晶格上的Thouless泵浦，发现中等相互作用下物质波孤子的快速Thouless泵浦，突破了绝热条件的限制，实现了高频调制下的非绝热量子化泵浦。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.PS
Effect of disorder on topological charge pumping in the Rice-Mele model
最近的超冷量子气体实验成功地实现了光晶格中的整数量子化拓扑电荷泵。受此启发，我们研究了静态无序对拓扑无规电荷泵的影响。我们研究了无自旋费米子的半满Rice-Mele模型，并考虑了随机对角无序。在瞬时基中，我们计算了偏振态、纠缠谱和局域Chern标记。作为第一个主要的结果，我们得出结论，空间集成的本地陈标记是最适合于定量确定的拓扑结构的转变在无序系统。在含时模拟中，我们使用时间积分电流来获得慢周期驱动系统中的泵浦电荷。作为第二个主要的结果，我们观察和表征的无序驱动击穿的量子化电荷泵。有一个很好的协议之间的静态和随时间变化的方式计算的泵浦电荷。拓扑转变发生在政权中，所有的状态都本地化的给定系统的大小，因此不绑定到一个离域本地化过渡的哈密顿本征态。对于单个无序实现，量化泵浦的击穿对于从干净系统的带隙继承的光谱体隙关闭的参数发生，导致全局无隙光谱。作为第三个主要的结果，相对于有限尺寸系统的分析，我们表明，无序平均的体间隙严重高估了量子化泵浦的稳定性。更好的估计是能隙分布的典型值，也称为分布模式。
2021-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Single-parameter quantum charge and spin pumping in armchair graphene nanoribbons
我们通过非平衡格林函数方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带在单个交流栅压下与铁磁/铁磁引线连接时的量子电荷和自旋泵浦。在的情况下，只有部分的nanorigins受到交流栅极电压，以打破左右空间对称性，我们发现，电荷泵电流的峰值出现在费米能量周围的子带边缘的交流场的nanorigins的区域。在铁磁引线的情况下，与铅的磁化是反平行的，以打破左右对称性，类似的峰值出现在自旋泵电流时，费米能量周围的铁磁引线中的多数自旋子带的边缘。所有这些峰值都源于传输中的显著对称性破缺，其中能量在相应的子带边缘周围。此外，我们预测{ \em纯}自旋电流的情况下，铁磁铅与整个石墨烯纳米晶下的交流栅极电压。的交流场强度和频率依赖性的泵浦电流也研究了潜在的物理揭示。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological fractional pumping with alkaline-earth(-like) ultracold atoms
碱土金属类超冷原子，在光晶格中和外加规范场的作用下，可以稳定以密度和磁序为特征的Mott绝缘相。我们表明，这个属性可以用来实现拓扑分数泵。我们的分析是基于多体绝热膨胀和随时间变化的矩阵产品状态的数值模拟。我们通过包括有限尺寸和非绝热修正来修正泵浦协议。对于一种特定形式的原子-原子相互作用，我们提出了一个精确可解的分数泵模型。最后，数值模拟使我们能够彻底研究一个现实的设置服从实验实现。
2016-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Multi-particle Wannier states and Thouless pumping of interacting bosons
物理学中拓扑效应的研究是一个热点领域，直到最近研究人员才能够解决相互作用量子系统的拓扑性质的重要问题。但如何描述多粒子效应和相互作用效应仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们引入多粒子Wannier态的相互作用系统的共同平移对称性。我们揭示了多粒子Wannier态的移动与多粒子陈数的关系，并研究了相互作用Rice-Mele模型中两玻色子的无粒子抽运。除了两个玻色子作为一个整体单向移动的束缚态无源泵浦外，我们还发现了两个玻色子单向移动的拓扑共振隧穿，一个接一个，条件是相邻阱势偏置与相互作用能相匹配。我们的工作创造了一个新的范例，多粒子拓扑效应，并奠定了基石，检测相互作用的拓扑状态。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Creating quantum many-body scars through topological pumping of a 1D dipolar gas
量子多体伤疤，即相关量子混沌系统的长寿命激发态，是一个具有重要基础和技术意义的研究课题。我们创造了新的疤痕状态，在玻色子一维量子气体的镝稳定的超Tonks Girardeau气体对崩溃和热化与排斥长程偶极相互作用。刚度和能量密度的测量表明，该系统是动态稳定的接触相互作用的强度无关。这使我们能够循环接触相互作用，从弱到强排斥，然后是强吸引，最后是弱吸引。我们表明，这个周期是一个能量空间拓扑泵（由于量子holonomy）。迭代这个循环提供了一种未探索的拓扑抽运方法来创建量子多体伤疤状态的层次结构。
2020-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Topological Invariants in Nonlinear Thouless Pumping of Solitons
本文提出适用于弱、强非线性区域的统一拓扑不变量，解释孤子非线性 Thouless 泵浦中整数与分数量子化电荷的起源。
2025-06-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thouless Pumping of Large Chern Numbers in Optical Floquet Quasicrystals
Peking University（北京大学）
本文提出在冷原子光学Floquet准晶中实现大陈数的方案，并通过Thouless泵浦直接测量，利用能隙标定定理表征陈数，揭示了输运特性与准能谱的联系。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-adiabatic extension of the Zak phase and charge pumping in the Rice--Mele model
本文利用Landau-Zener（LZ）跃迁方法研究了Rice-Mele模型中Zak相的弱非绝热效应和拓扑电荷泵效应。非绝热效应是制定使用LZ传输矩阵。有效低带波函数通过两个避免出现在两带瞬时能谱中的交叉点来拾取Stokes相位以及通常的动力学相位。上带的干涉效应对下带粒子数的衰减行为有决定性的影响。一个非绝热扩展的Zak相，然后可以制定，对应的质心的较低频段的Wannier函数。此外，我们估计的有效性的LZ形式主义和验证的拓扑电荷泵的量子化通过改变扫描速度的故障。
2019-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas quant-ph
