记者10月8日从中国科学技术大学获悉，该校蒋建华教授团队联合香港大学、东方理工大学、苏州大学等单位的科研人员，在拓扑量子物理领域实现从零到一的重大突破，改写了人们对拓扑物态的传统认知，相关成果发表于《自然》期刊。
　　拓扑物理和量子物理是现代物理的关键前沿领域。二者的结合产生了拓扑物态、拓扑相变等丰富的物理现象。长期以来，人们普遍认为有限的能隙是产生拓扑物态的基本条件，就像堤坝拦住水流，只有依靠这道屏障，才能维持住内部绝缘、边缘特殊传导的奇异拓扑物理现象。
　　近年来，一些理论提出了无能隙的临界拓扑态的概念，并预言了一些系统，可以出现传统拓扑理论无法描述的无能隙临界拓扑态。然而，这些概念和理论始终没有被实验证实，因此一直游离在主流拓扑物理之外。
　　想要看见看不见的临界拓扑，就需要全新的探测工具。研究团队运用蒋建华教授团队在2024年自主发展的独特声子测量手段，绕开“能隙”存在的限制，借助纠缠熵、纠缠谱这一套特殊的观测方法，实现了对临界拓扑态的测量和表征，并发现了拓扑导致的多临界现象。此外，还通过拓扑声子晶体设计及实验观测，成功地将临界拓扑态扩展到了二维系统中。
　　这项基础研究刷新了学界对量子相变的理解：量子相变发生的临界点本身，就可以携带拓扑属性，未来甚至可以用拓扑指标，给不同的量子临界点做分类，拓展了相变理论的边界。另外，从材料科学的角度看，临界拓扑可以产生一类连续谱里的拓扑局域态，在声学、光学器件研发方面拥有潜在的应用前景。 （安徽日报记者 陈婉婉）