量子阶梯中持续电流的受控宇称切换

我们研究了穿过 Aharonov-Bohm 及横向磁通量 $\Phi$ 和 $\chi$ 的周期性量子阶梯中，固定数目非相互作用费米子的持续电流行为。我们表明，通过改变 $\chi$，阶梯支腿间的耦合提供了一种有效改变基态费米子数宇称的途径。具体而言，我们证明将 $\chi$ 改变 $2\pi$（一个磁通量子）会导致表观的费米子数宇称切换。我们发现，作为 $\chi$ 的函数，持续电流表现出稳健的 $4\pi$ 周期性，尽管 $\chi \to \chi + 2\pi$ 会导致能谱中 $1/N$ 量级的修正，其中 $N$ 是每条阶梯支腿上的格点数。我们证明这些宇称切换和 $4\pi$ 周期性效应相对于温度和无序是稳健的，并概述了使用冷原子气体以及光子晶格（针对这些效应的玻色子类比）的潜在物理实现。