退相干对非平衡初态量子绝热泵浦的影响

Thouless 量子绝热泵浦对凝聚态物理具有基础性意义。它最初考虑的是一个均匀占据费米面以下所有能带的零温平衡态。鉴于近期在冷原子系统中对 Thouless 概念的直接模拟，本文研究了在退相干作用下量子绝热泵浦的动力学，采用了具有非均匀布居且可能存在带间相干性的相当一般的初态。利用基于纯退相干 Lindblad 演化的理论，我们发现泵浦由两部分性质不同的贡献组成：一部分是由初始 Bloch 态布居加权的退相干修正几何部分，另一部分是由退相干削弱了的带间相干诱导部分，这两部分均与泵浦时间尺度无关。总泵浦反映了能带拓扑、初态布居、初态相干性以及退相干之间的相互竞争。理论结果在耦合到纯退相干环境的 Chern 绝缘体模型中得到了仔细验证，为理解和相干控制一般情况下的量子绝热泵浦提供了一个有用的起点。