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获得诺贝尔物理学奖的“拓扑”:开启研究奇异物质的大门(7)

http://www.it09.cn 时间:2016-10-07 17:40来源:未知

  拓扑回答

  拓扑描述了当一个对象被拉伸、扭曲或变形时保持不变的属性,而不是被撕裂。从拓扑层面讲,一个球和一个碗属于同一范畴,因为一个球形的粘土块可以转化成一个碗。但是,一个中间有孔的百吉饼(bagel)和手柄处有孔的咖啡杯就属于另一个范畴。当然,他们也可以被重塑成彼此的形状。因此,拓扑对象可以包含一个洞,或两个,或三个,或四个……但这个数字必须要是一个整数。这对于描述量子霍尔效应中存在的电导现象大有帮助,因为在量子霍尔效应的每步变化中唯一的变化就是一个整数的倍数变化。

  在量子霍尔效应中,电子在半导体层之间进行相对自由地运动,形成拓扑量子流体。与许多粒子聚集在一起时通常会出现新属性一样,在拓扑量子流体中的电子也会显示出一些惊人的特征。

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