10月7日，国际顶级学术期刊《自然》（Nature）同期发表两篇关于“临界拓扑”的重量级实验研究论文。
宁波东方理工大学理学部助理教授余雪佳作为两篇论文的共同通讯作者，为这两项独立实验提供了贯穿始终的核心理论支撑。新加坡南洋理工大学张柏乐教授团队与中国科学技术大学蒋建华教授团队主导完成两项实验。
论文截图
在传统教科书中，拓扑与临界点几乎是一对“宿敌”。
拓扑，关心的是物体在连续变形下保持不变的整体性质。比如，一只咖啡杯和一只甜甜圈，在拓扑学家眼中是“同类”。这种数字化的刚性，赋予了拓扑物态天然的稳定性。
临界点，则是相变的另一极——水在沸点变成蒸汽，磁铁在居里点失去磁性；在临界点附近，系统的微观细节被彻底磨平，只剩长波尺度的集体行为，看似无关的系统归入同一个“普适类”。
临界拓扑
对拓扑和临界这两大领域的研究，分别催生了2016年（授予拓扑物态研究）和1982年（授予临界现象理论）的诺贝尔物理学奖。几十年来，这两座物理学的“高峰”被视为互不相容：临界是无能隙的，而拓扑需要能隙；临界是连续的，拓扑是离散的。
作为这两篇《自然》论文的共同通讯作者, 宁波东方理工余雪佳在实验相关的理论建模、机制阐释与物理图像分析方面提供了核心支撑。
在第一项题为“Observation of critical topological phase transition”的工作中，实验团队基于前期余雪佳提出、并与合作者共同发展的理论方案，成功观测到一维弗洛凯临界点处的拓扑零能模与π模，实现了临界拓扑现象。新加坡南洋理工大学博士后研究员程哲宇、西北工业大学博士后研究员张秀海为共同第一作者；余雪佳与中国海洋大学教授周龙文、新加坡国立大学讲席教授龚江滨、新加坡南洋理工大学教授张柏乐为共同通讯作者。
在第二项题为“Experimental observation of critical topology”的工作中，实验团队则采用余雪佳教授提出的广义Li-Haldane体边对应关系，通过纠缠谱在实验上实现了对一维与二维临界拓扑现象的观测。香港大学博士后研究员林志康、中国科学技术大学博士生王立威、苏州大学博士生孔泽霖为共同第一作者；余雪佳与香港大学讲座教授张霜、中国科学技术大学讲席教授蒋建华为共同通讯作者。合作者还包括香港大学博士后研究员周尧和浙江大学讲席教授、中国科学院院士林海青。
从“不可能”到“已实现”，这两项独立的《自然》成果，首次在真实物理系统中向世界证明：能隙关闭，拓扑依然可以存活；临界普适行为与拓扑性质，完全可以并存。
本项目得到国家自然科学基金委员会、宁波东方理工大学启动经费及相关合作单位的支持。
编辑、审核：胡大可
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