原標題：打破物理固有認知！中國科大團隊首次觀測到臨界拓撲
10月8日從中國科學技術大學獲悉，該校蔣建華教授團隊聯合香港大學、東方理工大學、蘇州大學等單位的科研人員，在拓撲量子物理領域實現從零到一的重大突破，改寫了人們對拓撲物態的傳統認知，相關成果發表于《自然》期刊。
拓撲物理和量子物理是現代物理的關鍵前沿領域。二者的結合産生了拓撲物態、拓撲相變等豐富的物理現象。長期以來，人們普遍認為有限的能隙是産生拓撲物態的基本條件，就像堤壩攔住水流，只有依靠這道屏障，才能維持住內部絕緣、邊緣特殊傳導的奇異拓撲物理現象。
近年來，一些理論提出了無能隙的臨界拓撲態的概念，並預言了一些系統，可以出現傳統拓撲理論無法描述的無能隙臨界拓撲態。然而，這些概念和理論始終沒有被實驗證實，因此一直游離在主流拓撲物理之外。
想要看見看不見的臨界拓撲，就需要全新的探測工具。研究團隊運用蔣建華教授團隊在2024年自主發展的獨特聲子測量手段，繞開“能隙”存在的限制，借助糾纏熵、糾纏譜這一套特殊的觀測方法，實現了對臨界拓撲態的測量和表徵，併發現了拓撲導致的多臨界現象。此外，還通過拓撲聲子晶體設計及實驗觀測，成功地將臨界拓撲態擴展到了二維繫統中。
這項基礎研究刷新了學界對量子相變的理解：量子相變發生的臨界點本身，就可以攜帶拓撲屬性，未來甚至可以用拓撲指標，給不同的量子臨界點做分類，拓展了相變理論的邊界。另外，從材料科學的角度看，臨界拓撲可以産生一類連續譜裏的拓撲局域態，在聲學、光學器件研發方面擁有潛在的應用前景。（文 陳婉婉）
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