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通俗來講2016年諾貝爾物理獎
拓撲相變…這裡要說下霍爾效應，處於磁場中的的通電導體會在產生一個垂直於磁場的電壓叫做霍爾電壓，由於通電導體中電子受到洛倫茲力而聚合在邊緣產生電壓。拓撲相變指的就是在普通霍爾效應中導體中電子流動一個一個的，但是處於超強磁場中通電導體會出現反常霍爾效應，這時候導體中內部電子不在流動而是自己在原地轉圈圈！這就是2016年所說的拓撲相變，從點變成⭕！與此同時，處於反常霍爾效應導體邊緣確實一個個電子排著隊前進！
拓撲量子態就是說的上述現象也叫做反常霍爾效應。之所以為什麼會獲得諾貝獎的原因是其巨大的應用價值！因為日常導電體最大問題就是發熱問題，本質是因為電子在通電時候你撞我我撞你的前進，會損失能量！如果電子一個一個排著走那幾乎不會產生熱量！那麼目前晶片計算能力還可以得到巨大提升！這裡不得不提拓撲絕緣體，就是那種自帶反常霍爾效應的材料，一通電就可以實現反常霍爾效應，中國在此走在世界前列，北大的薛其坤教授是引領者之一！
首先，拓撲是一種數學方法，簡單地說就是研究一個東西的形狀。比如說杯子一般有2種基本的拓撲：有一種杯子是沒有耳朵的，還有一種杯子帶耳朵。
那麼，2016年諾貝爾物理學獎“拓撲相變與拓撲量子態”的理論說的拓撲是什麼東西？
也就是說，2016年諾貝爾物理學獎“拓撲相變與拓撲量子態”的理論所描述的“杯子”到底是個什麼鬼？
其實，2016年諾貝爾物理學獎“拓撲相變與拓撲量子態”的理論關心的拓撲是電子在動量空間中的結構，換句話說，就是費米麵。這個東西比較抽象，你如果不能理解動量空間，我都很難給你說明白什麼是費米麵。那麼，在這裡我們先跳過。
據我瞭解，2006年得諾貝爾物理獎的Thouless與Haldane的工作是開創了拓撲物態的研究領域，當然拓撲物態是包括很多種類的，比如張首晟教授與別人差不多同時提出的拓撲絕緣體，包括前幾年中國科學院物理研究所方忠等人發現的外爾費米子（普林斯頓研究小組也差不多同時發現這個東西，有點爭論）等等，都是拓撲物態——所謂拓撲就是比較穩定，不容易被破壞。
那麼，獲獎人Thouless的貢獻是什麼？他是第一個提出用陳數來刻畫拓撲物態的人。這裡的陳就是我們中國的數學家陳省身。具體與纖維叢有關係，很難科普。
而獲獎人Haldane是第一個提出在沒有強磁場的情況下在晶格體系中實現整數量子霍爾效應——他其實也是第一個提出拓撲量子物態的人。