时移不变性决定耗散摇动棘轮中电流的函数形状

棘轮装置能够通过利用系统的不对称性来整流原本振荡的行为。在摇动棘轮中，这种不对称性是通过适当选择外力和调制非线性对称势而诱导产生的。在半导体、约瑟夫森结、光学晶格或铁磁流体等截然不同的系统中获得的棘轮电流，展现出一组普遍特征。对此令人满意的解释几十年来一直挑战着理论学家，迄今为止我们仍缺乏关于这一现象的通用理论。在此，我们通过泛函分析探讨棘轮电流的时移不变性这一简单假设对其依赖于外部驱动力的约束，从而提供了这样的理论。由于推导基于如此普遍的原理，所得表达式无论应用于何种细节和性质的物理系统（无论是经典、量子还是随机系统）均有效。该理论还解释了特殊条件下观察到的偏离普遍性的现象，并能够预测尚未在任何实验或模拟中观察到的现象。