水在0℃结冰、100℃沸腾,这种物态转变的 临界点，是物理学家理解物质世界的一把钥匙。而拓扑物态，这个拿过 2016 年诺贝尔物理学奖的概念，则让我们见识了一类 内部绝缘、表面导电 的奇特物质。
长期以来，这两个领域被认为是 两座孤岛：相变临界点是能隙闭合的地方，而拓扑物态需要能隙才能稳定。
宁波东方理工大学物理学院助理教授余雪佳团队联合湖南大学、浙江大学的最新研究表明，这两座孤岛之间不仅有桥，桥上还跑着一支不守规矩的 边缘军团。他们首次揭示了一种由临界点拓扑边缘态主导的反常动力学行为，对传统量子相变动力学中的 Kibble-Zurek（KZ）机制提出了挑战。
临界点上居然也有拓扑？水火不容 成历史
自 2021 年起，包括余雪佳团队在内的多个国际理论小组发现：即使在无能隙的量子临界点中，依然存在丰富的拓扑物理现象。这表明拓扑与量子临界并非“水火不容”。相反，二者的结合能催生出超越有能隙系统的新物理。余雪佳与北京大学教授徐莉梅以及浙江大学讲席教授、中国科学院院士林海青合作，在《物理学报告》（Physics Reports）发表该领域首篇长文综述[1]，系统梳理了 临界拓扑 这一新兴方向。
其核心意义在于打破了传统相变分类框架：两个临界点即使临界指数相同，也可能因拓扑性质不同而属于不同类别，从而超越了朗道对称性破缺理论的描述[2]。目前，临界拓扑已在量子与非平衡临界点[3]中被发现，展示出超越传统拓扑物理新性质[4], 并在大规模超导量子电路实验中得到观测[5]。
临界拓扑驱动反常动力学， 挑战经典法则
临界拓扑的平衡态性质已受关注，但非平衡动力学仍鲜有探索。余雪佳团队研究了拓扑不等价量子临界点在驱动过程中的动力学标度行为，首次发现拓扑边缘态会诱导出超越传统 Kibble-Zurek（KZ）框架的反常标度。
“秒级诊断”智能体技术架构示意图。课题组供图
KZ 机制是量子相变动力学的经典法则：系统被快速扫过相变点时，来不及跟上变化，会 冻结 并留下缺陷，其数量遵循普适幂律。团队对比横场伊辛模型（拓扑平庸）与团簇伊辛模型（拓扑非平庸）发现：两者体态动力学均符合标准 KZ 标度，但边界截然不同——拓扑平庸者呈现常规行为，拓扑非平庸者则表现出偏离预测的修正幂律标度，就像大部队按统一节奏行进，边缘小分队却走出了自己的步点。
该反常标度在量子 Potts 链中经张量网络数值模拟验证，并在自由费米子模型中找到统一起源。结果表明：临界点处稳定的拓扑边缘态是驱动反常动力学的核心要素，为观测超越 KZ 框架的现象提供了全新机制。
这种反常动力学标度可作为探测临界点拓扑特征的实用 探针。当前量子模拟平台制备精确临界基态难度极大，而动力学探针无需精确制备基态，只需让系统演化即可从中提取拓扑信息，具有重要的实验可行性。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1103/mqr4-wnny
[1] Xue-Jia Yu#, Limei Xu# , and Hai-Qing Lin# , Topological Physics at Quantum Critical Systems, Physics Reports 1160, 1 (2026)
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0370157325002881
[2] Sheng Yang, Fu Xu, Da-Chuan Lu, Yi-Zhuang You# , Hai-Qing Lin# , and Xue-Jia Yu# , Deconfined criticality as intrinsically gapless topological state in one dimension, Phys. Rev. B 113, L201105 (2026)
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/nj3d-8g9s
[3] Xue-Jia Yu*, Sheng Yang*, Shuo Liu# , Hai-Qing Lin, and Shao-Kai Jian# , Gapless Symmetry-Protected Topological States in Measurement-Only Circuits, Phys. Rev. B. 113. 134302 (2026)
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/b95c-th5t
[4] Yuxuan Guo*, Sheng Yang*, and Xue-Jia Yu# , Generalized Li-Haldane Correspondence in Critical Dirac Fermion Systems, Phys. Rev. Research, 8, 023203 (2026)
https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/96gp-fq3j
[5] Ziqi Tan*, ... , Xue-Jia Yu# (理论通讯作者),..., Exploring nontrivial topology at quantum criticality on a superconducting processor, Communications Physics 9, 136 (2026)
https://www.nature.com/articles/s42005-026-02569-9
[6] Menghua Deng, Sheng Yang, Chen Sun, Fuxiang Li# , and Xue-Jia Yu# , Anomalous Dynamical Scaling at Topological Quantum Criticality, Phys. Rev. Lett,137, 096605 (2026) (Editors’s Suggestion)
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/mqr4-wnny
