对称性与拓扑序：新型量子计算机的物理基础——众妙之门( 四 )_2019年9月5日

普林斯顿大学的凝聚态物理学家 Michael Zaletel 说，科学家寻求的“并非一个特别的物理学定律，而是所有可能性的空间。某种程度上，这是更加美丽而深刻的想法。” 或许令人惊讶的是，所有可能出现的相的空间本身是一个数学对象，它“有着如此令人难以置信的丰富结构，我们认为在一维和二维，它最终与这些美丽的量子拓扑结构一一对应。”

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图１．陈谐是加州理工学院的凝聚态物理学家。她说，分类计划的“宏伟目标”是列举任何特定类型粒子可能产生的所有物相。陈谐手中的莫比乌斯带是一种奇特的拓扑结构，它只有一个面，一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。莫比乌斯带的形状在弯曲、伸缩或任意的形变下保持不变，也即具有拓扑不变性。

哈佛大学的 Ashvin Vishwanath 说，在物相的图景中，“所有的可能性都能够被有规律地分类。一切似乎都是可以被解释的。”——这又似乎太过巧合，让他感到困惑。他认为，列举物质的相可能就像是“集邮”，“每一张邮票只有一点不同，且不同的邮票之间彼此没有联系”。相反，物相的分类“更像是元素周期表，存在很多元素，但元素都可以被划分为人们可以理解的不同的类。”