據物理學家（jiā）組織網近日報（bào）道，以（yǐ）色列和德國科學家（jiā）攜（xié）手合作，成功研製出首個光學拓撲絕緣體，這種（zhǒng）新設備通過一種獨（dú）特的“波導”網格，為（wéi）光的傳輸護航（háng），可減少傳輸過程中的散射。科學家（jiā）們表示，最新（xīn）研究對光學工業的發展大（dà）有（yǒu）裨益。研（yán）究發表在最新一期的《自然》雜誌上。

      隨著計算機的運行速度不斷加快以及芯片變得越（yuè）來越緊密，人們對操縱光的設備變得（dé）越來越小的渴求與日俱（jù）增。但當這些設備變小時（shí），製造過程中就會產生瑕疵，使光的移動變得毫無規律且無法預料。人們迫切需要新技術來阻止在光傳輸中各類瑕疵造成的散射。

      以色列理工大學的莫迪（dí）凱?塞格弗教授領導的團隊和德（dé）國耶拿大學的阿曆克斯?薩紮米特教授的團隊攜手（shǒu），解決了這個問題。在實驗中，他們使用了一列螺旋狀、采用“蜂窩”網格結構排列的“波導”（像電（diàn）線引（yǐn）導電一樣引導光），在實驗室展示了一種全新的“光（guāng）學拓撲絕（jué）緣體”。

      在“蜂窩”網格（gé）結構中，每個（gè）波導（dǎo）的厚度僅為頭發絲的（de）十分之一（yī），光在其中受到了（le）拓撲保護??即使（shǐ）存在瑕疵，光也會不間斷地（dì）流動。塞格弗表示：“拓撲保護意味著，光不（bú）會注意瑕（xiá）疵的存在，會在瑕疵（cī）周圍流動。”

      拓撲保護（hù）這一（yī）理念最初並非（fēi）為了光而生，而是為了在固體（tǐ）物質中流動的電子。然而，以色列理工大學的米克（kè）爾?瑞（ruì）切特斯曼和約納坦?帕勞特尼克通過使用一列相互作用的波導，並讓波（bō）導變成螺旋狀而非直線形，從而將拓撲保護引入光子（zǐ）學。瑞切特斯曼說：“波導的螺旋天性打破了對稱，因（yīn）此，在前進的方向上（shàng），波導會順時針（zhēn）旋轉，而在（zài）後退方向上，波導會逆時針旋轉。在我們的（de）實驗中，為了防止（zhǐ）光傳輸出現不需要的散射，這一點是必須的。”

      瑞切特斯曼接著說：“光子拓（tuò）撲絕緣體有望為我們探究和理解拓撲保護提供一（yī）個全新（xīn）的平台。例如，很難或無法在固體物質（zhì）內進行的所有實驗現在使用光（guāng）能夠進（jìn）行（háng）了。”帕勞特尼克補充道：“最新理念有望成為光子通訊工業（yè）和光（guāng）的超導體領域的重要部分（fèn）。這一發現也意味著科學家們朝著光子計算和（hé）量子計算又前進了一步。”

      光學工業是現代計算和通訊的心（xīn）髒，光學使大量數據可以通過光（guāng）纖快速傳輸。建立在光的（de）流（liú）動和對光進行控製基礎上的技術是計算機芯片製造和（hé）太陽能電池的核（hé）心技術。