孤子跨越杂质的非线性 Thouless 泵浦

非线性 Thouless 泵浦是拓扑物理学中一个令人兴奋的前沿领域。虽然最近的工作揭示了 Thouless 泵浦中孤子的量子化运动，但拓扑、非线性和无序之间的相互作用仍有待深入探索。在此，我们在玻色 - 爱因斯坦凝聚体的背景下，研究了存在杂质时孤子的非线性 Thouless 泵浦。利用 Gross-Pitaevskii 方程和拉格朗日变分法，我们分析了运动孤子与杂质之间的相互作用。在没有泵浦的情况下，孤子可以穿过轻质杂质，但会被大质量杂质捕获。相比之下，我们发现 Thouless 泵浦中的孤子总能穿过杂质，且其运动是拓扑量子化的。我们的结果明确展示了拓扑孤子泵浦对微观缺陷的鲁棒性，并为利用孤子进行信息处理开辟了新的视角。