論文の概要: Quantized nonlinear kink movement through topological boundary state instabilities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12101v1
• Date: Sat, 16 Aug 2025 16:46:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.568074
• Title: Quantized nonlinear kink movement through topological boundary state instabilities
• Title（参考訳）: 位相的境界状態不安定性による量子化非線形キンク運動
• Authors: Markus Bestler, Oded Zilberberg,
• Abstract要約: 本研究では, ポンピングパラメータの周期変調の下で, キンクの量子化輸送を示す非線形二量体鎖モデルについて検討する。 これらの境界モードの不安定性は、観測されたクリンク運動の背後にある駆動機構であることを示す。 その結果,線形トポロジと非線形力学の概念を統一し,非線形媒体における量子化輸送の枠組みを確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Thouless pumping is a paradigmatic example of topologically protected, directed transport in linear systems. Recent extensions to nonlinear pumps often overlook the need to reassess the conventional framework of linear topology. In this work, we study a nonlinear dimer-chain model that exhibits quantized transport of kinks under a periodic modulation of a pumping parameter. Crucially, linear excitations in the system map to a Rice-Mele model and display topological boundary modes localized at these kinks. Using methods from nonlinear dynamics, we show that instabilities in these boundary modes are the driving mechanism behind the observed kink motion. While the transport resembles that of a linear Thouless pump, it cannot be fully captured by conventional topological indices. Instead, the behavior is more akin to a topological ratchet: robust, directional, and reproducible, yet fundamentally nonlinear. Furthermore, by introducing multiple pumping parameters, we demonstrate fine control over multiple kink trajectories, as well as soliton motion, suggesting applications in information transport. Our results unify concepts from linear topology and nonlinear dynamics to establish a framework for quantized transport in nonlinear media.
• Abstract（参考訳）: Thouless pumpingは、線形系における位相的に保護され、指向される輸送のパラダイム的な例である。 最近の非線形ポンプの拡張は、しばしば従来の線形トポロジーの枠組みを再評価する必要性を見落としている。 本研究では, ポンピングパラメータの周期変調の下で, キンクの量子化輸送を示す非線形二量体鎖モデルについて検討する。 重要なことに、システム内の線形励起は、ライス・ミールモデルにマップされ、これらのキンクに局在した位相境界モードを表示する。 非線形力学の手法を用いて、これらの境界モードの不安定性が観測されたクリンク運動の背後にある駆動機構であることを示す。 輸送は直線的なThoulessポンプに似ているが、従来のトポロジカル指標では完全に捕捉できない。 その代わりに、その振る舞いはよりトポロジカルなラチェットに似ており、頑丈で、指向性があり、再現可能であるが、基本的に非線形である。 さらに,複数のポンピングパラメータを導入することで,複数のkink軌跡の制御やソリトン運動を詳細に行うことができ,情報伝達への応用が示唆された。 その結果,線形トポロジと非線形力学の概念を統一し,非線形媒体における量子化輸送の枠組みを確立した。

関連論文リスト

• Topological Invariants in Nonlinear Thouless Pumping of Solitons [8.026610383567432]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-10T06:58:15Z)
• Generative System Dynamics in Recurrent Neural Networks [56.958984970518564]
  リカレントニューラルネットワーク(RNN)の連続時間ダイナミクスについて検討する。 線形および非線形構成の両方において安定な極限サイクルを実現するためには,スキュー対称性の重み行列が基本であることを示す。 数値シミュレーションは、非線形活性化関数が極限周期を維持するだけでなく、システム統合プロセスの数値安定性を高めることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-16T10:39:43Z)
• Nonlinearity-driven Topology via Spontaneous Symmetry Breaking [79.16635054977068]
  パラメトリック駆動型量子共振器の連鎖は、弱い近傍-ケル間相互作用によってのみ結合される。 トポロジーはカーの非線形性の構造によって決定され、非自明なバルク境界対応をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-15T00:20:45Z)
• Exceptional Points and Stability in Nonlinear Models of Population Dynamics having $\mathcal{PT}$ symmetry [49.1574468325115]
  我々は、進化ゲーム理論の複製子方程式と、人口動態のロトカ・ボルテラ系によって支配されるモデルを分析する。 a) 支配対称性特性がモデルの大域的性質と結びついている場合、および(b) それらの対称性が定常状態の周囲に局所的に現れる場合の2つのケースにおける例外点の出現について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-19T02:15:59Z)
• Data-driven model reconstruction for nonlinear wave dynamics [0.0]
  複雑な波動媒質における光ウェーブレットの非線形進化ダイナミクスを解析するための解釈可能な機械学習フレームワークを提案する。 我々はスパースレグレッションを用いて、ウェーブパケットエンベロープの力学を正確に記述できるより単純な有効モデルに微視的な離散格子モデルを還元する。 再構成された方程式は、自己中心化や自己焦点化を含む線形分散非線形効果を正確に再現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-18T13:17:10Z)
• Neural Abstractions [72.42530499990028]
  本稿では,ニューラルネットワークを用いた非線形力学モデルの安全性検証手法を提案する。 提案手法は,既存のベンチマーク非線形モデルにおいて,成熟度の高いFlow*と同等に動作することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T12:38:09Z)
• Dynamical chaos in nonlinear Schr\"odinger models with subquadratic power nonlinearity [137.6408511310322]
  ランダムポテンシャルと準4次パワー非線形性を持つ非線形シュリンガー格子のクラスを扱う。 拡散過程は亜拡散性であり, 微細構造が複雑であることを示す。 二次パワー非線形性の限界も議論され、非局在化境界をもたらすことが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-20T16:45:36Z)
• Breakdown of quantization in nonlinear Thouless pumping [0.0]
  この研究は、中間非線形性の過程における非線形Thoulessポンプの運命を明らかにする。 我々は,ソリトンの量子ポンピングがプロトコルの時間スケールによらず破壊する臨界非線形強度の存在を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-23T01:06:33Z)
• Quantum transport in nonlinear Rudner-Levitov models [0.7874708385247353]
  本稿では,Rudner-Levitovモデルの非線形拡張のクラスにおける量子輸送について数値解析を行った。 モデルの量子コヒーレンスとトポロジカル特性を具現化した平均変位の量子化は,非線形性によって著しく変化していることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-23T05:04:59Z)
• Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
  静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。 非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。 その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-14T15:11:05Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。