2016年10月,
戴维·索利斯,
邓肯·霍尔丹和
迈克尔·科斯特利茨,发现了物质的
拓扑相变和拓扑相。索利斯和科斯特利茨两位科学家是在二维经典系统中发现拓扑相变,霍尔丹是在二维量子材料系统中研究拓扑相及其转变。
诺贝尔基金会的官员们使用没有洞的
肉桂卷(cinnamon bun)、一个洞的面包圈(bagel)和两个洞的碱水面包(pretzel)解释起了拓扑是怎么回事,在拓扑上,这几种结构是完全不一样的,因为洞的数量不一样。
拓扑学是三位得奖者能做出这一成就的关键,它解释了为什么薄层物质的的
电导率会以整数倍发生变化。
诺贝尔基金会表示,他们利用先进的数学方法来研究不同寻常的物质,如
超导体、
超流体等。
在上世纪70年代早期,当时的理论认为
超导现象和超流体现象不可能在薄层中产生,而MichaelKosterlitz和DavidThouless推翻了这一理论。他们证明了超导现象能够在低温下产生,并阐释了超导现象在较高温度下也能产生的机制——相变。
2016年10月4日下午5点45分,2016年诺贝尔物理学奖揭晓,三位英美科学家David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane,J. Michael Kosterlitz获奖。
获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。其中,David J. Thouless独享一半奖金,F. Duncan M. Haldane与J. Michael Kosterlitz分享另一半奖金。
David J. Thouless,1934年出生于英国贝尔斯登,1958年从美国康奈尔大学获得博士学位,现为
美国华盛顿大学荣誉退休教授。
F. Duncan M. Haldane,1951年出生于英国伦敦,1978年从英国剑桥大学获得博士学位,现为
美国普林斯顿大学物理学教授。
J. Michael Kosterlitz,1942年出生于英国阿伯丁,1969年从
英国牛津大学获得博士学位,现为
美国布朗大学物理学教授。
过去十年里,这一领域的研究促进了凝聚态物理研究的前沿发展,人们不仅仅对拓扑材料能够在新一代电子器件和超导体中产生应用抱有希望,而且看好其在未来
量子计算机方面的应用。