光沿直線傳(chuan) 播，這是很常識的一句話。但，科學家有辦法讓光拐彎。浙江大學和新加坡南洋理工大學的科學家合作構建出世界上首個(ge) 三維光學拓撲絕緣體(ti) ，在三維材料的“高速公路”上，一束光跑出了“Z”字形。10日淩晨，該成果在《自然》雜誌發表。

　　拓撲絕緣體(ti) 是一種表麵導電，內(nei) 部絕緣的材料。電子在芯片裏的運動，就像一輛輛跑車在集市裏行駛，不斷地碰撞，產(chan) 生熱量。拓撲絕緣體(ti) 就像為(wei) 電子建立了高速公路，讓電子在一條條“單向車道”上運行。

　　受到拓撲絕緣體(ti) 的啟發，科學家提出了光學拓撲絕緣體(ti) ，試圖將拓撲絕緣體(ti) 的神奇特性拓展到光學係統。而在此前，光學拓撲絕緣體(ti) 的實驗研究長期局限於(yu) 二維空間。

　　對此，科研人員設計了一種由多個(ge) 開口諧振器構成的單元結構，具有很強的電磁雙各向異性特性，是寬頻帶三維光學拓撲絕緣體(ti) 實驗得以成功的關(guan) 鍵。

　　最終，聯合課題組首次實現了三維光學拓撲絕緣體(ti) ，它具有寬頻帶拓撲能隙。這種三維光學拓撲絕緣體(ti) ，可以用印刷電路板技術製作完成。經課題組驗證，由於(yu) 表麵光子受到該材料的拓撲保護，光子在傳(chuan) 輸過程中，不被雜質、缺陷或者拐角影響，成功避免了光因發生散射導致信息耗散的問題。

　　“這項研究或可應用於(yu) 三維拓撲光學集成電路、拓撲波導、光學延遲線、拓撲激光器以及其他表麵電磁波的調控器件。”浙江大學信息與(yu) 電子工程學院教授陳紅勝說，對其它波色子係統（如聲子及冷原子等）中三維拓撲絕緣體(ti) 的實現也將有所啟發。

　　這或許是人類向光子芯片、光子計算機邁出的一步。未來，在微小的光子芯片裏，光攜帶著信息在縱橫交錯的高速公路上奔跑，創造著更快更好的世界。