由英国巴斯大学牵头，联合剑桥大学及国际合作伙伴的研究团队，开发出一种基于光纤的光子拓扑绝缘体。这种新型结构通过在制造过程中引入扭转，使光能够沿预定方向稳定传输，即使在弯曲或受损情况下也能保持顺畅，相关成果已发表在《自然·光子学》杂志上。研究团队利用标准电信级材料制造具有多个导光芯的光纤，在常规生产步骤中添加可控扭转，形成能够抵抗缺陷和干扰的光路径，确保光持续传播。

传统电信光纤通过单根纤芯引导光，微小缺陷会导致光散射，削弱甚至破坏信号。增加纤芯虽可创建更多数据通道，但光易在相邻纤芯间发生耦合，引起通道混叠和噪声。新型扭转光纤拥有众多纤芯并内置双绞结构，形成受保护的光态，这些光态自然地沿扭转方向传播，避免与其他纤芯耦合。当光遇到缺陷时，它会绕过缺陷而不是发生散射，信号传输稳定性有望大幅提升。巴斯大学物理系的彼得·莫斯利博士表示：“通过在光纤制造过程中施加可控的扭曲，我们能够诱导拓扑行为，使光绕过缺陷而不是从缺陷处散射。这是一种简洁、可扩展的增强光子互连鲁棒性的方法。”

拓扑光纤在巴斯大学光子学中心完成制造，并在该校光学实验室进行测试。该技术与现有光纤生产方法兼容，可制成较长长度，保持灵活性且传输损耗极小。剑桥大学卡文迪什实验室副教授安东·苏斯洛夫博士指出：“光的拓扑态在通信和量子技术领域具有许多潜在用途，令人兴奋的是，它们能够在光纤这种可扩展且即用型的平台上实现。”这种拓扑光纤有望应用于芯片或电子元件间的超可靠光连接，以及先进通信、精密传感和新兴量子技术等领域，为实现远距离稳定光传输提供新的技术路径。

出版详情：作者：Nathan Roberts等人，标题：《扭曲光纤作为光子拓扑绝缘体》，发表于：《自然·光子学》(2026)。期刊信息：《自然·光子学》