自從一種被稱為拓撲絕緣體的新材料問世以來（這一發現幫助獲得了 2016 年諾貝爾物理學獎），研究人員一直對其的電子應用的可能性很感興趣，例如超低能晶體管、癌癥掃描激光器和超越5G的自由空間通信。拓撲絕緣體的不尋常名稱源于其內部絕緣和外部導電：在拓撲絕緣體的外邊界上，電或（在某些情況下）光很容易繞過角落和缺陷，并且幾乎沒有損失。

令人驚訝的是，拓撲絕緣體似乎只是第一代奇異的電和光半金屬、超導體和其他形式的物質。盡管這些奇怪的、有時甚至是古怪的化合物目前可能令人困惑，但研究人員發現這些材料具有特殊的特性，可以開發成未來的技術。

拓撲學是數學的一個分支，它探索與變形無關的形狀的性質。例如，一個形狀像甜甜圈的物體可以變形為杯子的形狀，這樣甜甜圈的孔就變成了杯子把手上的孔。然而，物體不可能在不改變成根本不同的形狀的情況下失去洞。

研究人員利用拓撲學的見解，于 2007 年開發了第一個電子拓撲絕緣體。沿著這些材料的邊緣或表面快速移動的電子受到“拓撲保護”，這意味著電子流動的模式將在面對任何干擾時保持不變可能會遇到。

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總結

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