論文の概要: Topological Invariants in Nonlinear Thouless Pumping of Solitons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08502v1
• Date: Tue, 10 Jun 2025 06:58:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-11 15:11:41.75275
• Title: Topological Invariants in Nonlinear Thouless Pumping of Solitons
• Title（参考訳）: ソリトン非線形Thouless Pumpingにおける位相不変量
• Authors: Fei-Fei Wu, Xian-Da Zuo, Qing-Qing Zhu, Tao Yuan, Yi-Yi Mao, Chao Zeng, Yi Jiang, Yu-Ao Chen, Jian-Wei Pan, Wei Zheng, Han-Ning Dai,
• Abstract要約: 弱および強非線形な状態にまたがって適用可能な統一位相不変量を導入する。 非線形バンドが十分に分離された弱い非線形性系では、その不変量は占有された非線形バンドのアベリアンチャーン数に減少する。 非線形性が増大すると、非線形バンドは干渉し始め、非アベリアチャーン数として相互作用するバンドの数で非アベリアチャーン数として表される状況に繋がる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.026610383567432
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Recent explorations of quantized solitons transport in optical waveguides have thrust nonlinear topological pumping into the spotlight. In this work, we introduce a unified topological invariant applicable across both weakly and strongly nonlinear regimes. In the weak nonlinearity regime, where the nonlinear bands are wellseparated, the invariant reduces to the Abelian Chern number of the occupied nonlinear band. Consequently, the pumped charge is quantized to an integer value. As the nonlinearity increases, the nonlinear bands start to intertwine, leading to a situation where the invariant is expressed as the non-Abelian Chern number divided by the number of interacting bands. This could result in a fractional quantization of the pumped charge. Our unified topological invariant approach not only advances the understanding of the soliton dynamics, but also provides implications for the future design of nonlinear topological systems.
• Abstract（参考訳）: 光導波路における量子ソリトン輸送の最近の研究は、非線形トポロジカルポンプをスポットライトに推し進めている。 本研究では、弱および強非線形な状態の両方にわたって適用可能な統一位相不変量を導入する。 非線形バンドが十分に分離された弱い非線形性系では、その不変量は占有された非線形バンドのアベリアンチャーン数に減少する。 これにより、励起電荷を整数値に量子化する。 非線形性が増大すると、非線形バンドは干渉し始め、非アベリアチャーン数として相互作用するバンドの数で非アベリアチャーン数として表される状況に繋がる。 これにより、励起電荷の分数量子化がもたらされる。 我々の統合トポロジ的不変性は、ソリトン力学の理解を前進させるだけでなく、非線形トポロジカルシステムの将来の設計にも影響を及ぼす。

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