通过绝热电荷泵浦揭示能带间相干的多体效应

我们研究了一维晶格中无自旋费米子非平衡态的绝热电荷泵浦，重点在于其在揭示多体相互作用对能带间相干的影响方面的效用。对于无相互作用系统，每个绝热周期的泵浦电荷不仅依赖于占据能带的拓扑，也依赖于初态中的能带间相干。这一认识带来了一个有趣的机会，用以定量观测在绝热泵浦前于不同持续时间开启的多体相互作用如何影响量子相干。特别地，通过调整具有不同绝热泵浦协议的开启速率，以及扫描绝热泵浦前多体相互作用的持续时间，可以清晰地观察到能带间相干效应。由此可详细考察存在多体相互作用时单粒子能带间相干的时间依赖关系。作为一个附带但有趣的结果，对于相对较弱的相互作用强度，我们发现若从子晶格表示中的单粒子密度矩阵定义的相干度量达到其局部极小值，则不同泵浦协议间的泵浦电荷之差消失。因此，我们的结果提供了一种有趣的手段，用以定量探测存在多体相互作用（例如热化过程中）时量子相干的动力学。