维也纳工业大学研究人员在量子材料研究领域取得重要进展，于一种量子材料中发现此前被认为不可能存在的态，这一发现或促使拓扑态定义进一步推广，相关成果发表于《自然·物理学》杂志。

量子物理学中，粒子常被视作微小物体，以一定速度运动，但这一经典图像在某些材料中失效。维也纳工业大学研究团队发现，即便在粒子图像不再适用的材料中，仍可展现拓扑性质，这表明拓扑态更具普遍性。

研究聚焦于由铈、钌和锡组成的 CeRu₄Sn₆ 材料。在极低温度下，该材料表现出特殊量子临界行为，在两种状态间波动，准粒子图像失去意义。然而，研究人员通过理论研究，推测其具有拓扑态。论文第一作者戴安娜·基尔施鲍姆称：“这种材料表现出量子临界行为，与粒子图像不相容，但简单理论方法曾预测其有拓扑特征。”

为验证理论，戴安娜·基尔施鲍姆在极低温度下展开实验，观察到自发(反常)霍尔效应，即无外部磁场时，电荷载流子因拓扑效应发生偏转，这一现象清晰表明拓扑态存在。西尔克·比勒 - 帕申教授表示：“主流观点必须修正，生成拓扑性质无需粒子图像，拓扑区别将以更抽象、数学的方式呈现。”

该团队将新发现的拓扑态命名为涌现拓扑半金属，并与德克萨斯州莱斯大学合作，开发出结合量子临界性和拓扑现象的新理论模型。此发现为识别拓扑材料提供新策略，或有助于发现更多“涌现”拓扑材料。

更多信息：作者：Kirschbaum, DM 等人，标题：《量子临界性涌现的拓扑半金属》，发表于：《自然·物理学》 (2026)。期刊信息： 《自然物理》