引文:关于物理学中拓扑和对称性的新思想,预测了一种只在表面导电的新材料。描述:自本·富兰克林时代以来,我们就开始区分导电和绝缘的电形式。但查尔斯·凯恩和吉恩·梅勒颠覆了这一概念,他们预测了一种新材料——“拓扑绝缘体”,这种材料在边界上是不可侵犯的电导体,但在内部是绝缘体。他们的发现对量子计算的“太空竞赛”具有重要意义,并可能导致新一代电子设备的出现,从而有望在计算中实现巨大的能源效率。拓扑绝缘体还为深入探究物质和能量的基本性质提供了一个窗口,因为它们表现出类似于物理学基本粒子(电子和光子)的粒子状激发,但可以在实验室中以电子和光子无法控制的方式进行控制。这些连接为控制各种物质状态下的电荷、光甚至机械波的流动提供了一个新的概念框架。意想不到的应用似乎也是不可避免的:当晶体管于 1947 年发明时,没有人能够真正预测到它将带来信息技术,使 TB 级的数据能够塞进一个微小的硅片上。
主要关键词