拓扑保护可源于热涨落与相互作用

拓扑量子与经典材料可展现出受无序保护的稳健性质，例如对于非相互作用粒子和线性波。在此，我们展示了如何构造由软物质或微型机械结构所固有的强相互作用与热涨落共同产生的拓扑保护态。具体而言，我们考虑张力作用下的涨落线（例如聚合物线或涡线），受到一类空间调制基底势的作用。在平衡态下，这些线获得与称为陈数的整数拓扑不变量成比例的集体倾斜。这一量子化倾斜对基底无序具有稳健性，这通过经典 Langevin 动力学模拟得到验证。这种稳健性源于热涨落线系统中的激发因线间相互作用而具有能隙。我们通过建立相互作用线系统与此前未探索的 Thouless 泵浦到虚时的推广之间的映射，确立了该图案的拓扑基础。我们的工作指向一类新的经典拓扑现象，其中拓扑特征表现在有限温度下观察到的结构性质而非输运测量中。