四川师范大学物理与电子工程学院郑一课题组与山西师范大学物理与信息工程学院刘永恺教授合作，在《Physical Review A》上发表题为“Exploring Thouless pumping in the generalized Creutz model：A graphical method and modulation schemes”的研究论文[Phys.Rev.A 111, 013311 (2025)]。该论文以四川师范大学为第一单位，课题组成员吕岩珏为第一作者，彭洋为第二作者，郑一博士为通讯作者。

        Thouless泵浦是一种周期性驱动系统中的量子化输运现象，不仅揭示了拓扑相与量子输运之间的深刻联系，还为拓扑材料的研究提供了关键工具。它在量子计算和拓扑量子器件中的应用潜力，使其成为凝聚态物理和量子技术领域的重要研究方向。通过绝热周期调制，系统可以在每个周期内精确传输整数数量的电荷或粒子，这一过程由拓扑不变量（陈数）决定。该项工作提供了一种分析Thouless泵浦的图形化表示方法，通过将布洛赫空间中极化矢量与拓扑缺陷在周期调制中的相对路径进行联系，建立了Chern数与一种连接数（linking number）的对应关系。基于此，该项工作展示了基于Creutz模型的三种Thouless泵浦调制策略。这一研究不仅深化了对诸如Rice-Mele模型、Haldane 模型中陈数的理解，还为构建Thouless泵浦调制方案提供了便利。

  该项工作得到了国家自然科学基金委（项目编号:12304179）和山西省基础研究计划（项目编号：202103021224259）的资助。

  论文链接：https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.111.013311

图 1 布洛赫空间极化矢量端点构成的圆环与拓扑缺陷（原点）相对路径的连接图示

图 2 基于Creutz模型的Thouless泵浦图形化表示案例之一，并展示了量子化的粒子泵浦

作者：郑一   编辑：高育硕   审核：闫从华   终审：刘恒新