今年的诺贝尔物理学奖授予了三位理论物理学家,分别是美国华盛顿大学的David J. Thouless,普林斯顿大学的F. Duncan M. Haldane和布朗大学的J. Michael Kosterlitz,以表彰他们在凝聚态中拓扑相变和拓扑相方面的杰出贡献。作为在这一领域工作的晚辈研究者,我们衷心地为几位前辈的获奖而感到高兴,同时也深受鼓舞。
Haldane获奖的主要原因是以他命名的Haldane conjecture和后来提出的反常量子霍尔理论模型(后者对拓扑绝缘体的发现和整数反常霍尔材料的制备起了重要的作用)。这篇小文,就从这位和蔼可亲的Haldane大叔和他著名的猜想讲起。让我们一起回到上个世纪八十年代。
对于凝聚态物理,那是一个激动人心的时代,一系列重要的故事都发生在这个年代:高温超导体和量子霍尔效应相继被发现(前者目前在理论上还没有完全定论,但是后者就是拓扑物质形态的代表)。两个实验上的突破激励着理论上的重大变革:统治了凝聚态物理学几十年Landau理论受到挑战……