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
Thouless pumping and trapping of two-component gap solitons
本研究针对光学超晶格中双组分玻色气体的带隙孤子，探究其Thouless泵浦与囚禁效应，通过变分有效模型发现孤子宽度决定输运或囚禁行为，且可通过调控相互作用控制，为实验观测提供了依据。
2024-10-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS
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
Topological Thouless Pumping of Ultracold Fermions
如果电势在时间上被缓慢地和周期性地调制，则即使在没有电压偏置的情况下，一维周期性电势中的电子气体也可以被传输。值得注意的是，每个周期转移的电荷只对参数空间中路径的拓扑结构敏感。虽然这种所谓的无源电荷泵在三十多年前就被首次提出，但它尚未实现。本文报道了在动态控制的光学超晶格中利用超冷原子实现拓扑无泵浦的首次实验。我们观察到的原子云作为一个结果的泵和提取的拓扑不变性的泵送过程中，从这个转变的移位。通过改变泵浦路径的拓扑结构，我们证明了无源泵浦的拓扑性质，并通过改变速度和温度来验证拓扑泵浦确实在量子区域中工作。
2020-06-22 cond-mat.quant-gas
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
Nonlinear Thouless Pumping of Solitons Across an Impurity
研究杂质存在下孤子的非线性 Thouless 泵浦，发现泵浦使孤子总能穿过杂质且运动拓扑量子化，展示了拓扑泵浦的鲁棒性，为孤子信息处理提供新视角。
2024-07-18 cond-mat.quant-gas
Controllable Thouless Pumping Switching Dynamics of Gap Solitons Mediated by Finite Bogoliubov Excitations
School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；Graduate School, China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
研究非线性间隙孤子的Thouless泵浦动力学，通过调节非线性参数和周期势相对相位扫描速率实现拓扑陈数切换，发现近绝热扫描下有限Bogoliubov激发导致孤子粒子损失和传播方向反转。
2026-07-01 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Exploring Thouless Pumping in the Generalized Creutz Model: A Graphical Method and Modulation Schemes
本文提出用图形表示刻画 Thouless 泵浦中的拓扑相及其 Chern 数与环绕数关系，并基于广义 Creutz 模型给出多种可调调制方案。
2024-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative Nonlinear Thouless Pumping of Temporal Solitons
本文研究非保守光学系统中耗散时间孤子的 Thouless 泵浦，基于复 Ginzburg-Landau 方程发现两种耗散诱导的非线性拓扑相变，揭示了耗散、非线性与拓扑的动力学相互作用。
2024-09-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-dimensional Thouless pumping in time-space crystalline structures
量子阱中粒子的动力学可以解释为晶体结构中粒子的动力学，其中时间起着坐标的作用。通过在驱动协议中引入一个动态变化的相位，我们证明了在这样的时间晶体结构中实现无源泵浦。接下来，我们通过考虑驱动的一维光晶格，将分析扩展到单个量子阱之外，从而工程化2D时空晶体结构。这样的设置使我们能够分别在空间和时间维度上探索绝热泵浦，以及模拟同时的时空泵浦。
2022-09-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid-cycle Thouless pumping in a one-dimensional optical lattice
在一维带状绝缘体的参数空间中，围绕简并点的绝热循环已知导致在热力学极限下的整数值无噪声粒子输运。最近，它表明，在一个无限的二分格的情况下，绝热无噪声协议可以连续变形到一个微调的有限频率周期保持无噪声量化传输的属性。在本文中，我们数值研究了这种理想的快周期无泵浦协议在一维光晶格中的实现。结果表明，快度将导致一阶修正由于次近邻跳跃和二阶修正由于添加一个谐波势。最后，量子化的粒子分布的质心的变化进行了研究，并示出了在一阶的潜在曲率的修正。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas
Quantized Nonlinear Thouless Pumping
在整数量子霍尔效应中观察到的急剧量子化的输运可以通过一个简单的一维模型来解释，该模型具有时间周期性的、随时间变化的电势，其中电子电荷从系统的一侧泵送到另一侧。这种所谓的“无源泵浦”利用降维的概念捕捉了量子霍尔效应的拓扑物理学：时变势在数学上映射到概念上的第二维中的动量坐标上。重要的是，这假设电子系统处于平衡状态并处于其基态，即具有低于费米能的均匀填充带。在这里，我们从理论上提出和实验证明量子化的非线性无源泵浦光子的频带，是断然不均匀占用。在我们的系统中，非线性通过孤子的形成和自发对称性破缺分岔对非线性输运起作用。量子化是因为在每个泵浦周期之后，以给定晶胞为中心的瞬时孤子解是相同的，直到平移不变性;这是一种完全不同于传统的费米子平衡无扰动泵浦的机制。我们的结果表明，非线性和粒子间相互作用可以诱导量子化的输运和拓扑行为，即使在线性极限没有。
2021-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
Two-dimensional nonlinear Thouless pumping of matter waves
本文从理论上研究了二维动态光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性量子化无泵浦。我们遇到了三种不同的抽运情形：波包逐渐色散时的准线性抽运、单个二维孤子携带的输运以及初始波包分裂成多个孤子时的多孤子抽运。要实现的方案取决于初始波包中原子的数量和两体相互作用的强度。波包位移的大小和方向由布居能带的陈数和两体相互作用引起的带间跃迁决定。作为一个案例，我们探索了由光晶格产生的可分离势，该光晶格的本构子晶格在正交方向上进行相对运动。对于这样的潜力，服从宇称时间对称性，分数陈数，计算超过半个周期的演变，获得相关性。我们主要集中在孤子的情况下，表明一个孤子泵浦发生在相对较小的，以及在足够大的振幅的初始波包，而在中间振幅的运输是多孤子。我们还描述了抽运的特点，其特征在于两个不同的相称周期的调制的晶格在正交方向。
2022-09-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
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
Fractional Thouless pumping of solitons: a unique manifestation of bulk-edge correspondence of nonlinear eigenvalue problems
本研究通过扩展 Rice-Mele 模型，首次展示孤子分数 Thouless 泵浦作为非线性本征值问题体边对应的独特体现，揭示次近邻耦合可诱导分数拓扑相，为拓扑绝缘体设计提供新见解。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Thouless pumping in a driven-dissipative Kerr resonator array
本文提出一种仅依赖非线性物理的Thouless泵浦，在驱动-耗散Kerr谐振子链中通过时空调制相互作用生成拓扑带，实现量子化输运，并发现相互作用诱导的拓扑相变。
2024-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Two-Dimensional Thouless Pumping of Ultracold Fermions in Obliquely Introduced Optical Superlattice
我们提出了一个二维（2D）版本的无源泵浦，可以通过使用超冷原子在光晶格中实现。具体地说，我们考虑了一个二维正方形晶格紧束缚模型，其中斜引入了一个超晶格。它表明，量子化的粒子输运发生在这个系统中，并表示为一个丢番图方程的解决方案。这种拓扑性质可以通过将哈密顿映射到具有均匀磁场的三维（3D）立方晶格模型来理解。我们还提出了一个倾斜引入超晶格的连续介质模型，并通过计算Berry曲率得到了泵浦量。对于这个模型，同样的丢番图方程可以从平面波近似导出。此外，我们通过求解含时薛定谔方程研究了谐波陷阱的作用。在冷原子实验中经常使用的谐波势阱下，我们通过数值模拟表明，当超晶格势的相位以中等速度驱动时，会发生近量子化的泵浦。此外，我们发现，两个区域出现，霍夫斯塔德区和整流区，取决于调制幅度的超晶格势。在具有较大调制幅度的整流区中，我们发现泵浦方向被严格限制在$x$轴或$y$轴方向。这两个区域中的这种差异导致交叉行为，表征谐波陷波器的效果。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation assisted Thouless pumping in the Rice-Mele model
我们研究了热环境中耗散对拓扑抽运的影响。我们报告说，耗散可以提高鲁棒性的泵浦量子化在有限的驱动频率的制度。具体而言，在这种制度下，低温耗散动力学可以导致泵浦电荷，这是更接近无干扰的量子化值，相比相干演化。我们理解这种效果的Floquet框架：耗散增加人口的Floquet带显示拓扑绕组，泵基本上是量子化。这一发现是理解一个潜在的非常有用的资源，利用在实验中，耗散效应是不可避免的一步。我们考虑与环境的小耦合，并使用Bloch Redfield量子主方程方法进行数值计算：将这些结果与精确的MPS数值处理进行比较，我们发现量子主方程在低温下也能很好地工作，这是一个非常显着的事实。
2020-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction induced splitting of Dirac monopoles in the topological Thouless pumping of strongly interacting Bosons and SU($N$) Fermions
针对强相互作用下Thouless泵浦量子化破缺的实验现象，研究(1+1)维相互作用Rice-Mele模型，揭示其量子化由陈数决定，预测了光晶格中强相互作用玻色与SU($N$)费米气体的Thouless电荷泵浦并解释相关实验。
2024-05-19 cond-mat.quant-gas
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
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
Interactions enable Thouless pumping in a nonsliding lattice
本文在无滑动的动态超晶格双组分费米气体中观测到由强相互作用驱动的 Thouless 型电荷泵浦，证明粒子流方向性依赖相互作用，并揭示相互作用泵浦轨迹无法绝热连接到非相互作用极限。
2024-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The Chern Number Governs Soliton Motion in Nonlinear Thouless Pumps
玻色子的非线性无边界泵浦通过孤子运动表现出量子化泵浦，尽管缺乏有意义的填充带的概念。然而，这种量子化的理论基础，以及它与陈数的关系，至今仍然缺乏。在这里，我们表明，对于低功率孤子，传输是由陈数的孤子分叉的频带。我们通过在Wannier态的基础上展开离散的非线性薛定谔方程（等价于Gross-Pitaevskii方程）来实现这一点，表明孤子的位置在整个泵浦周期中由Wannier态的位置决定。此外，我们描述了孤子泵浦的二维。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
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
Non-equilibrium Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in driven-dissipative condensates
研究了激子-极化激元驱动耗散系统在非共振泵浦下的二维相变。随机计算被用来调查Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless的实验现实的参数，相图，特别注意的非平衡功能。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Topologically quantized current in quasiperiodic Thouless pumps
无源泵浦是具有量子化电荷输运的物质的拓扑非平凡态，其可以在加载到光晶格中的原子气体中实现。这种拓扑状态类似于量子霍尔态。然而，与霍尔电导的精确、极其精确和鲁棒的量化相反，仅当泵浦时间是特征时间尺度的倍数时，泵浦电荷才被严格量化，即，泵送周期持续时间。在这里，我们表明，而不是泵浦电流变得完全量子化，独立于泵浦时间，如果系统被引入到一个准周期，无公度制度。在这种准周期和拓扑非平凡的状态下，布洛赫带和贝里曲率变得平坦，泵浦电荷在时间上变得线性，而电流变得稳定，拓扑量子化，并与陈数成比例。电流的量化精确到指数级小修正。这必须与相称（非准周期）制度的情况形成对比，其中电流不是恒定的，并且泵浦电荷仅在泵浦周期的整数倍处被量化。
2020-11-24 cond-mat.quant-gas hep-th
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
Reservoir-induced Thouless pumping and symmetry protected topological order in open quantum chains
我们介绍了一个分类计划的对称性保护的拓扑相位适用于定态的开放系统的基础上推广的多体极化。极化可以用来探测非相互作用和相互作用的封闭和开放系统的拓扑性质，即使在适度的粒子数波动的存在下，仍然是一个有意义的量。作为例子，我们讨论了两个开放系统版本的拓扑无源泵的稳定状态下的一维格子驱动的马尔可夫水库。在类似的幺正系统中，Rice-Mele模型，对称性强制执行拓扑性质，导致非平凡的几何Zak相位模型参数的循环变化后的绕组。与此相关的是多体极化的缠绕，对应于体中的量子化传输（无泵浦）。我们在这里表明，在开放系统中，Zak相失去了它的意义，相同的对称性强制执行的广义多体极化的绕组。这种绕组被证明是强大的，对哈密顿扰动，以及均匀的失相和粒子损失。
2016-08-26 cond-mat.quant-gas quant-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
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
Stabilization of Hubbard-Thouless pumps through nonlocal fermionic repulsion
该研究在含格点内与格点间竞争相互作用的广义Rice-Mele Fermi-Hubbard模型中发现，强格点间相互作用可抵消格点内排斥导致的量子化泵浦失效，恢复并稳定Thouless泵，且该现象与基态自发键序波相关，还提出了光晶格超冷磁性原子的实验实现方案。
2024-03-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Absence of disordered Thouless pumps at finite frequency
该研究探究无序与有限频率的共同作用对Thouless泵的影响，揭示非绝热跃迁导致泵浦速率指数级慢衰减，预测了绝热极限下临界无序强度处的泵浦速率标度，结果可在超冷原子与光子平台实验验证。
2024-02-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantisation and its breakdown in a Hubbard-Thouless pump
本文在光晶格中实验实现了具有可调Hubbard相互作用的拓扑Thouless泵，揭示了弱相互作用下泵浦的稳健性、强吸引相互作用下束缚对驱动的量子化输运，以及强排斥相互作用下泵浦失效但可通过修改泵浦轨迹恢复的现象。
2023-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Transport of Vector Solitons in Spin-Dependent Nonlinear Thouless Pumps
本文研究了双分量Bose-Einstein凝聚体中矢量孤子的Thouless泵浦，发现分量间相对位移$d_r$可作为独立自由度操控孤子的非线性拓扑相变，使其在泵浦与阻滞态间转换并恢复量子化位移，为自旋系统孤子拓扑泵浦提供了新途径。
2024-11-07 cond-mat.quant-gas
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 Floquet-Thouless energy pump
我们探讨了周期驱动下的绝热泵浦，发现了一个新的相位，在这个相位中拓扑量子化的泵浦量是能量而不是电荷。拓扑不变量由每个周期内相对于时间的微运动的缠绕数、动量和绝热调谐参数给出。我们数值表明，这种泵是非常强大的，对无序和相互作用，打破了在任何一个大的值相同的方式的无源电荷泵。最后，我们提出了测量这种现象的实验方案。
2017-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Topologically protected quantized changes of the distance between atoms
本文证明通过对原子 s 波散射长度进行适当的时间调制，Thouless 泵浦可实现原子间距离的拓扑保护量子化变化，扩展了其在粒子传输之外的应用。
2024-06-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Non-adiabatic breaking of topological pumping
我们研究了绝热极限的无扰动抽运。我们的研究结果表明，尽管它的拓扑性质，这种现象是不{generally}鲁棒的非绝热效应。事实上，我们发现，Floquet对角系综值的泵浦电荷显示出偏离拓扑量化的限制，这是二次的驱动频率{突然开关的驱动}。这也反映在单个周期中泵送的电荷中，其在总体二次减少的顶部显示非分析行为。指数小的修正恢复只有一个仔细剪裁的驾驶协议。我们还讨论了热效应和观察这种偏差的实验可行性。
2018-03-12 cond-mat.quant-gas
Topological transport of a classical droplet in a lattice of time
本研究针对时间晶体是否存在对应Thouless泵的问题，利用合成时间维度在经典时间晶体的时间晶格中实现液滴的拓扑输运并测得拓扑指数，规避了量子隧穿，确立了时间维度拓扑泵浦并拓展时间晶体应用方向。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
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
Topological charge pumping of bound bosonic pairs
光学超晶格中玻色原子的实验为研究相互作用下玻色原子的绝热量子化泵浦提供了可能性。我们研究了这种奇异的现象，约束玻色子对的范例苏-Schrieffer-Heeger模型的基态表现出拓扑相变由于二聚跳跃。在单位填充，我们表明，存在交叉和相变的键序相位的成对玻色子称为对键序相位的功能的吸引力的相互作用。对键序相位被发现表现出有效的拓扑性质，如极化成对边缘状态的存在。通过对著名的Rice-Mele模型的参数扩展，研究了这种束缚玻色子对的无边界电荷泵的出现和击穿，进一步分析了这一点。最后，我们讨论了如何泵的配对玻色子或不同制度的电荷泵的击穿可以探测到国家的最先进的实验与排斥束缚玻色子。
2019-10-06 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
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
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
Splitting of topological charge pumping in an interacting two-component fermionic Rice-Mele Hubbard model
当无源泵浦在奇点周围无源地泵浦时，无源泵浦传输整数量的电荷。我们研究分裂这样的临界点成两个单独的临界点，通过添加哈伯德相互作用。此外，我们考虑扩展到一个spinful赖斯-梅勒模型，即交错磁场或伊辛型自旋耦合，进一步减少自旋对称性。由此产生的模型还允许在自旋费米子的双组分系统中传输单个电荷，而在没有相互作用的情况下，泵送零或两个电荷。在SU（2）对称的情况下，离子哈伯德模型被访问一次沿泵周期，包围一个单一的奇点。添加交错磁场额外地传输整数量的自旋，而伊辛项实现纯电荷泵。我们采用实时模拟在有限和无限系统中计算绝热电荷和自旋输运，通过间隙和多体极化的分析来确认泵的绝热性质。由此产生的电荷泵有望在超冷原子气体中的有限抽运速度实验中测量，其中SU（2）不变量版本是最有希望的路径。我们讨论了Walter等人的相关量子气体实验结果的含义。[arXiv：2204.06561]。
2022-08-01 cond-mat.quant-gas
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
Self-oscillating pump in a topological dissipative atom-cavity system
泵是一种传输机制，其中直流电流是由电势的循环演变产生的。正如张永森所指出的，当考虑量子粒子在空间和时间周期势场中的运动时，抽运过程可以有拓扑学的起源。然而，驱动这些泵的周期性演化一直被认为是从外部传递的，就像迄今为止研究的实验系统中的情况一样。在这里，我们报告的紧急机制泵浦量子气体耦合到一个光学谐振器，在那里我们观察到的粒子电流，而不施加周期性的驱动。原子所受的泵浦势是由自洽腔场与驱动原子的静态激光场干涉而形成的。由于耗散，腔场在其两个正交体之间演化，每个正交体对应于不同的中心对称晶体配置。这种自激振荡导致了一个类似于拓扑紧束缚模型中描述电子传输的时间周期势，如典型的赖斯-梅勒泵。在实验中，我们通过测量腔场相对于驱动场的相位缠绕和原位观察原子的运动来直接跟踪原子的演化。所发现的机制结合了拓扑和开放系统的动力学，并具有连续耗散时间晶体的特征。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-induced Nonlinear Topological Gear Switching
Shanxi University（山西大学）；Northwest University（西北大学）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生部）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
本文提出一种通过耗散诱导非线性拓扑齿轮切换的方法，利用非线性输运实现拓扑量化，突破传统时间周期性非线性哈密顿量的限制，为非平衡非线性拓扑物质提供新路径。
2026-03-31 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Correlated hopping induced topological order in an atomic mixture
研究通过密度依赖的跳跃相互作用在费米子混合物中诱导拓扑序，超越单粒子哈密顿量假设，并利用矩阵乘积态模拟和Thouless电荷泵浦在平衡与非平衡态下验证结果。
2025-03-01 cond-mat.quant-gas
Realizing a symmetry protected topological phase through dimerized interactions
我们证明了在一维无自旋费米子系统中，只有通过相互作用才能出现拓扑相和相变。通过允许二聚或键交替最近邻相互作用，我们表明，该系统表现出对称性保护的拓扑相，而其非相互作用的限制是一个无间隙的状态。的非平凡的拓扑字符出现由于发病的两个退化键序相作为二聚相互作用的函数，被发现是拓扑上彼此不同。结果，通过间隙闭合点在这些键序相之间发生拓扑相变。而在强相互作用的极限下，键序相通过具有局域反铁磁序的带隙电荷密度波相连接。其拓扑性质由边态、Berry相位和非定域弦序参量来表征。最后，我们提供了可能的实验签名的涌现对称性保护的拓扑相变的无干扰的电荷泵和密度-密度关联。
2022-11-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
