一个自治拓扑泵

粒子输运的鲁棒量子化,例如在Thouless泵浦中,是依赖于外部系统参数调控的拓扑量子系统的一个标志性特征。本文提出并分析了一种无需外部控制的Thouless泵浦方案,该方案针对一维晶格中的费米子,通过引入一个额外的动力学自由度,使泵浦能够自主运行。外部控制参数被静态磁场中的量子自旋所替代,自旋的拉莫尔进动执行控制循环,从而诱导费米子的拓扑量子化输运——至少在组合系统的某些高能本征态中如此。在其他态中,费米子对自旋的反作用可能使控制循环发生足够大的畸变,从而破坏输运。但数值证据表明,存在一个临界磁场值,当磁场高于该值时,自主泵浦具有拓扑鲁棒性,这暗示拓扑保护与自主运行相结合,可能实现鲁棒的“量子马达”。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-08 13:14

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