中岛秀太 白眉センター特定准教授、武井宣幸 理学研究科特定准教授（現?東京工業大学特任准教授）、高桥义朗 同教授らの研究グループは、久野義人 筑波大学助教、Pasquale Marra 東京大学特任研究員らと共同で、Thoulessポンプと呼ばれるトポロジカル量子現象における「乱れ」の効果について明らかにしました。
トポロジカル量子现象は、乱れのような摂动に対して坚牢であることが知られていますが、乱れが非常に大きい场合にどのようなことが起きるかは自明ではありません。本研究では光格子中の冷却原子系を用いて罢丑辞耻濒别蝉蝉ポンプ系を构筑し、そこに制御可能な準周期的な乱れを加えることで、この系の安定性に関して乱れの影响を検証し、础苍诲别谤蝉辞苍局在転移点を超える大きな乱れまでこの系が安定であることを确认しました。さらに条件を选ぶことで、むしろ乱れが存在することで初めて生じるポンプを観测しました。高度な制御性をもつ冷却原子系は、今后、乱れが関与するトポロジカル量子现象研究の新しいツールになると期待されます。
本研究成果は、2021年4月30日に、国際学術誌「Nature Physics」のオンライン版に掲載されました。
【顿翱滨】
Shuta Nakajima, Nobuyuki Takei, Keita Sakuma, Yoshihito Kuno, Pasquale Marra, Yoshiro Takahashi (2021). Competition and interplay between topology and quasi-periodic disorder in Thouless pumping of ultracold atoms. Nature Physics, 17, 844-849.
