論文の概要: Nonlinearity-Induced Thouless Pumping in Quasiperiodic Lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.00639v1
• Date: Wed, 01 Apr 2026 08:45:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 14:41:10.861557
• Title: Nonlinearity-Induced Thouless Pumping in Quasiperiodic Lattices
• Title（参考訳）: 準周期格子における非線形誘起Thoulessポンプ
• Authors: Xiao-Xiao Hu, Dun Zhao, Hong-Gang Luo,
• Abstract要約: 局所的な非線形自己整合ポテンシャルが格子ポテンシャル再構成をもたらす準周期格子中のギャップソリトンを非線形的に励起することを示す。 我々の研究は、複素格子ポテンシャルにおける非線形誘起トポロジカルな挙動のメカニズムを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8814760192686983
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nonlinear Thouless pumping has been established in periodic lattices; its counterpart in quasiperiodic lattices remains unexplored. Here, we show a nonlinear topological pumping of gap solitons in quasiperiodic lattices where the local nonlinear self-consistent potentials lead to a lattice potential reconstruction; as a result, an emergent topological structure induced by this local reconstruction governs the dynamics of the gap solitons. This enables solitons to adiabatically occupy a single topological band, realizing quasi-quantized Thouless pumping. In addition, the intrinsic lattice perturbations disrupt this band occupation, which drives solitons into a non-quantized drifting regime. However, even in this regime, we also find that the soliton transport is constrained by the topological properties of a critical rational approximant. Tuning nonlinearity or lattice scaling reveals a controllable switching among topological pumping, drifting, and localization. Our work uncovers a mechanism for nonlinearity-induced topological behavior in complex lattice potentials.
• Abstract（参考訳）: 非線形Thouless pumpingは周期格子で確立されているが、準周期格子ではその逆が探索されていない。 ここでは、局所的な非線形自己整合ポテンシャルが格子ポテンシャル再構成をもたらす準周期格子中のギャップソリトンを非線形的に励起し、この局所再構成によって誘導される創発的位相構造がギャップソリトンの力学を制御していることを示す。 これによりソリトンは1つのトポロジカルバンドを断熱的に占有し、準量子化されたThoulessポンプを実現することができる。 さらに、固有の格子の摂動は、ソリトンを非量子化ドリフト状態へと駆動するこのバンドの占有を妨害する。 しかし、この体制においても、ソリトン輸送は批判的有理近似の位相的性質によって制約されていることが分かる。 チューニング非線形性や格子スケーリングは、トポロジカルポンピング、ドリフト、ローカライゼーションの間で制御可能なスイッチングを示す。 我々の研究は、複素格子ポテンシャルにおける非線形誘起トポロジカルな挙動のメカニズムを明らかにする。

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