诺贝尔物理学奖得主推翻拓朴原理 揭露物质的秘密

一般物质形态通常是固态、液态和气态，以水为例，水在特定温度会变成冰、水和水蒸气，这种形态称为“相”（phase），而形态转变则为“相变”（phase transition）。但其实除了上述3种形态，物质在极高温或极低温时，还会变成“等离子体”、“量子凝聚态”等奇异形态。而3位得奖者最重要的贡献，就是利用数学上的拓朴原理来解释物质相变。

索利斯及科斯特利茨识于1970年代，当时的理论认为薄层（thin layer）不会出现超导和超流现象。两人成功推翻了流行理论，证明超导能够在低温下发生，并解释了它在温度升高时消失的机制及相变，获命名为“科斯特利茨－索利斯相变”。

至1980年代，索利斯结合拓朴学与量子霍尔效应，成功解释一项实验，即超薄导电层中的电导系数何以被精确测量到整数，及这些整数的拓朴性质。而在大约同一时间，霍尔丹发现透过拓朴学概念，来理解某些物质的小磁体链的性质。

过去10年里，3人研究促进了凝聚态物理的研究发展，拓扑材料不仅有望应用于新一代的电子产品及超导体中，而且亦可能促成量子电脑的面世。