近日，科学家发现了一种新的物质量子态，将量子临界性与电子拓扑学这两个物理学重要领域连接起来，为未来计算、传感及材料科学的发展提供了新动力。这一研究成果由莱斯大学司启淼教授团队主导，并发表在《自然·物理学》上。

研究团队通过建立理论模型，预测了电子在强相互作用与拓扑效应共同作用下的行为模式。传统上，量子临界性与电子拓扑学被视为独立的研究领域。前者涉及电子在不同有序态间的波动，后者则关注电子波动性的稳定“扭曲”。然而，该研究突破性地发现，在强相互作用环境下，量子临界性本身能够产生拓扑行为。

实验部分由维也纳科技大学西尔克·帕申团队完成，他们在一种重费米子材料中观察到了与理论预测高度一致的现象。这种材料中的电子因强相互作用展现出超常质量特性，并表现出新型拓扑量子态的迹象。研究团队指出，这种混合态兼具拓扑材料的抗扰动性与量子临界性增强的量子纠缠特性，对开发耐用、高灵敏度的量子器件具有重要意义。

该发现不仅填补了凝聚态物理学中强电子相互作用与拓扑态关系的理论空白，更为量子材料设计开辟了新路径。司启淼教授强调：“这一成果证明了强电子相互作用可以产生而非破坏拓扑态，同时揭示了一种具有实际价值的新量子态。”研究团队正通过系统筛选位于量子临界点且具拓扑潜力的材料，持续探索这一新型物质状态的更多可能性。

更多信息：作者：DM Kirschbaum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)。