怎樣才能讓我們的電子產品更智能、更快、更有彈性？答案是用拓撲材料構建它們。據最近一期《科學》雜誌發表的一篇論文，一個國際研究團隊利用多台超級計算機，繪製了96000多種天然和合成晶體材料的電子結構圖。他們應用複雜過濾器來確定每個結構中是否存在以及存在什麼樣的拓撲特征，結果發現90%的已知晶體結構都包含至少一種拓撲特性，超過50%的天然材料表現出某種拓撲行為。

由西班牙多諾斯蒂亞國際物理中心和美國普林斯頓大學領導的國際研究團隊發現，近90%的(de)材(cai)料(liao)都(dou)擁(yong)有(you)遠(yuan)離(li)其(qi)固(gu)有(you)電(dian)子(zi)數(shu)的(de)拓(tuo)撲(pu)電(dian)子(zi)態(tai)，即(ji)費(fei)米(mi)能(neng)級(ji)。盡(jin)管(guan)這(zhe)些(xie)狀(zhuang)態(tai)在(zai)許(xu)多(duo)實(shi)驗(yan)探(tan)針(zhen)中(zhong)處(chu)於(yu)休(xiu)眠(mian)狀(zhuang)態(tai)
，但(dan)它(ta)們(men)仍(reng)然(ran)可(ke)通(tong)過(guo)化(hua)學(xue)摻(chan)雜(za)
、靜電門控、靜水壓力和光激發光譜等技術直接獲得。

研究發現，2%的已知材料是“超拓撲的”
，即緊密結合的核心電子之上的每個電子帶都是拓撲的。在被忽視的超拓撲材料中，鉍是曆史上研究最充分的固態材料之一。

團隊將新確定的材料編譯成一個可免費訪問的拓撲材料數據庫，類似於“拓撲周期表”。有了這個新數據庫
，科學家們可快速搜索感興趣的材料，尋找它們可能擁有的任何拓撲特性，並利用它們來構建超低功耗晶體管
、新型磁存儲器和其他具有強大電子特性的設備。

研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)查(zha)看(kan)了(le)無(wu)機(ji)晶(jing)體(ti)結(jie)構(gou)數(shu)據(ju)庫(ku)
，該(gai)數(shu)據(ju)庫(ku)包(bao)括(kuo)在(zai)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)發(fa)現(xian)的(de)材(cai)料(liao)
，以(yi)及(ji)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)合(he)成(cheng)的(de)材(cai)料(liao)
，其(qi)也(ye)是(shi)目(mu)前(qian)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)材(cai)料(liao)數(shu)據(ju)庫(ku)
，包(bao)含(han)超(chao)過(guo)193000gejingti
，xiangguanjiegouyibeihuizhihebiaozheng。conggaotongliangfenxizhong，yanjiutuanduihenkuaifaxianledaliangzirantuopucailiao，wuxurenheshiyancaozuo
，tamenjikebiaoxianchumouzhongqiangdadedianzixingwei。tamenhaifaxian，shaoshucailiaozaibaoluyutedingtiaojianshibaohanyizhongyishangdetuopuzhuangtai。

研究人員表示，“以(yi)新(xin)的(de)視(shi)角(jiao)重(zhong)新(xin)審(shen)視(shi)以(yi)前(qian)的(de)實(shi)驗(yan)是(shi)驚(jing)人(ren)的(de)第(di)一(yi)步(bu)，但(dan)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)展(zhan)望(wang)一(yi)個(ge)更(geng)令(ling)人(ren)興(xing)奮(fen)的(de)未(wei)來(lai)
，在(zai)拓(tuo)撲(pu)材(cai)料(liao)數(shu)據(ju)庫(ku)和(he)拓(tuo)撲(pu)量(liang)子(zi)化(hua)學(xue)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，通(tong)過(guo)人(ren)類(lei)直(zhi)覺(jiao)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)結(jie)合(he)，設(she)計(ji)出(chu)具(ju)有(you)先(xian)進(jin)功(gong)能(neng)的(de)材(cai)料(liao)”。

【總編輯圈點】

數shu學xue無wu處chu不bu在zai，萬wan物wu皆jie可ke拓tuo撲pu。此ci前qian
，理li論lun物wu理li學xue家jia指zhi出chu
，看kan起qi來lai所suo有you材cai料liao都dou存cun在zai某mou種zhong拓tuo撲pu態tai。當dang本ben來lai屬shu於yu幾ji何he領ling域yu的de拓tuo撲pu概gai念nian進jin入ru物wu理li世shi界jie，物wu質zhi相xiang變bian就jiu更geng加jia“靈動”多樣。此次
，科研人員用超級計算機繪製了96000duozhongtianranhehechengjingticailiaodedianzijiegoutu
，shaixuanchulegezhongyizhidetuopuxiang，geihourendeyanjiu，shulilegengjiaqingxidezhiyinlupai。taxiangdangyugaosurenmen

，naxiecailiaojubeinaxieqianli，jiukankeyanrenyuannengfouyongheshidefangfawajuehuozheshejichulaile。zhengruyanjiurenyuansuoshuo，takeyirangwomenzhanwangyigegenglingrenxingfendeweilai。