作者:英格丽德·法德利
（同organic）有机 用光进行编织过程的结构示意图
波导阵列结构，其中光在两个阵列中以相反的方向编织，然后受到干涉；(b)显示执行编织操作所需的波导阵列坐标位移的图表，其中\α表示围绕阵列编织的“无限旋涡”的角度
信用:Noh等
物理学理论表明，奇异激发可以以束缚态的形式存在，局限在拓扑缺陷附近，例如，在拓扑超导材料的涡流中捕获的Majorana零模的情况
更好地理解这些状态可以帮助开发新的计算工具，包括量子技术
在过去的几年里，一个引起人们注意的现象是“编织”，当电子处于特定的状态(即
e
马略拉纳费米子)相互编织在一起
一些物理学家已经提出理论，认为这种现象可以推动一种新型量子技术的发展，即拓扑量子计算机
宾夕法尼亚州立大学、加州大学伯克利分校、爱荷华州立大学、匹兹堡大学和波士顿大学的研究人员最近测试了一个假设，即编织也发生在电子以外的粒子中，例如光子(I
e
光的粒子)
在发表在《自然物理学》上的一篇论文中，他们首次展示了利用光子拓扑零模进行编织的实验演示
“这个想法的灵感来自于一个众所周知的构建量子计算机的架构；一个已经在理论上被预测但从未在实验上实现的理论
开展这项研究的研究人员之一雷茨曼告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“为了在这种先前理论化的量子计算机中进行运算，马约拉纳费米子相互移动——这被称为编织
在之前的一项理论研究中，我的一些同事预测编织是一种普遍现象，不仅适用于电子，也适用于光子
在我们的新论文中，我们通过实验证明了这一点，使用了一组类似于光缆的波导
" Rechtsman和他的同事通过进行一项实验测量了编织现象的几何相位，其中两种不同的编织过程相互干扰
在其中一个过程中，拓扑缺陷被顺时针编织，而在另一个过程中，它们被逆时针编织
干涉是波动力学的一个特征，通常用于研究物理系统
这个特征导致了无数与波浪相关的现象，从肥皂泡上的彩虹漩涡到引力波
“我们观察到来自两个相反编织过程的光发生破坏性干涉，这证实了我们的理论预测，即这些过程有一个相对的π编织阶段，”参与研究的另一名研究人员托马斯·舒斯特告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“至关重要的是，由于编织这一特别简单的动作，我们收集的测量数据使我们能够推断出任何编织过程的行为
特别是，它验证了当在一行中执行多个编织时，编织的顺序很重要
" 雷奇斯曼、舒斯特和他们的同事证明了一种普遍的编织过程的存在，他们称之为非阿贝尔编织，这是研究人员在电子系统中寻找了几年的一个特征的简单表现
他们的结果表明，编织实际上可能是一种普遍现象，它超越了电子，也适用于光、声、水，甚至潜在的地震波
除了强调使用光子晶格作为研究拓扑缺陷及其编织的平台的可能性之外，这项研究还可以启发其他研究团队在涉及波产生的其他现象的背景下研究编织
雷奇斯曼、舒斯特和他们的同事现在计划继续研究光子拓扑零模的编织，以及其他也可以应用于光相关系统的拓扑现象
“编织是一种拓扑现象，传统上与电子设备联系在一起，”雷奇斯曼说
“我们现在希望表明，一整类拓扑现象不仅可能对电子设备有用，还可能对光子设备有用，如激光器、医学成像设备、电信系统等
我们也期望这种新型的拓扑物理可以应用于量子信息系统，特别是那些基于光子的系统
"
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