一维超晶格中强相互作用玻色子系统的各种拓扑 Mott 绝缘体

本文研究了超晶格势中的一维玻色子系统。该系统可通过超冷原子气体在实验上实现，近年来备受关注。预计该系统具有一种称为拓扑 Mott 绝缘体（TMI）的拓扑相。我们表明，在强相互作用情形下，超晶格势与格点相互作用之间的竞争导致了具有非零整数 Chern 数的各种 TMI。与硬核情形相比，软芯玻色子系统展现出丰富的相图，包括各种非平庸的 TMI。利用精确对角化方法，我们获得了详细的体全局相图，其中包含具有高 Chern 数的 TMI 以及各种非拓扑相。我们还表明，在绝热实验装置中，强相互作用玻色子 TMI 表现出拓扑粒子转移，即拓扑电荷泵浦现象，这与弱相互作用系统类似。各种 TMI 由拓扑电荷泵浦表征，因其与 Chern 数密切相关，因此 Chern 数可在可行的实验中被观测到。