抑制色散的拓扑 Thouless 泵浦

在 Thouless 泵浦中，尽管非平带不影响粒子输运的量子化，它却引发波包色散，阻碍 Thouless 泵浦的实际应用。事实上，我们发现色散主要源于各 Bloch 态之间动力学相位差。此处我们提出两种在 Thouless 泵浦中抑制色散的高效方案：重定域回波协议与高阶隧穿抑制协议。在重定域回波协议中，我们在第二个泵浦周期反转哈密顿量以抵消非平带产生的动力学相位差，从而使色散波包重新定域。在高阶隧穿抑制协议中，我们调制最近邻隧穿使 Bloch 带更平，并抑制引起波包色散的高阶隧穿。我们的研究为面向物质输运、态传输与量子通信实际应用的无色散 Thouless 泵浦铺平了道路。