相传两千多年前,阿基米德设计了一种机械装置,用于把水从低处抽往高处。该装置被称为“阿基米德螺旋泵”,它的主体由一个圆筒和筒内的一长串螺旋叶片构成,叶片每旋转一周,筒内的水就往上推进一个螺距。1983年,著名凝聚态物理学家索利斯(D. J. Thouless)提出了一种量子泵:考虑一个束缚着微观粒子的一维无限长周期势阱,足够缓慢地调整该势阱形状,同时保持其空间周期性,并且使调整结束时势阱复原。索利斯指出,该过程引发的粒子输运是整数,该整数与参数空间的拓扑性质有关。此现象被称为“索利斯泵”,相当于整数量子霍尔效应的动态版本。此后,物理界对这一现象进行了广泛研究,索利斯本人也因在拓扑相变和拓扑相领域的发现而获得了2016年的诺贝尔物理学奖。