فیزیکدانان در آخرین نشست انجمن فیزیک آمریکا، عایق‌های توپولوژی را معرفی کرده‌اند که با استفاده از آنها می‌توان ذراتی را که فیزیکدانان تاکنون نتوانسته‌اند پیدا کنند، مورد مطالعه قرار داد
پژوهش‌گران، ماده جدیدی را کشف کرده‌اند که با استفاده از آنها می‌توان ذرات شگفت‌انگیز و غریبی را که علی‌رغم پیش‌بینی‌ها تاکنون دیده نشد‌اند، شبیه‌سازی کرد
هفته آخر اسفندماه گذشته و در آستانه گردهمایی انجمن فیزیک امریکا، نتایج اولیه‌ای منتشر شد که ادعا می‌کند قطعه به اندازه کافی بزرگی از یک عایق توپولوژی ساخته شده تا برخی از پیش‌بینی‌های غریب نظریه میدان کوانتومی راآزمایش کند نظریه میدان، بخشی از مکانیک کوانتومی است که معمولا در فیزیک ذرات استفاده می‌شود و وجود ذراتی غیر معمول را پیش‌بینی می‌کند که اگر در موادبازتولید شود، می‌تواند مفید بودن خود را برای کاربری‌های آتی مانند رایانه‌های رمزشکن یا اسپین‌ترونیک مدارهای الکترونیکی که به اسپین ذرات و بار آنهاوابسته است به اثبات برساند
اکنون لاورنس مولنکامپ؛ فیزیک‌دان دانشگاه ورزبورگ در آلمان؛ بر این باور است که توانسته یک عایق توپولوژی را از جنس تلورید جیوه و آن‌قدر ضخیم بسازدکه بتوان این نظریه را با آن آزمودعایق‌های توپولوژی موادی هستند که در خارج الکترون‌ها را هدایت می‌کنند، ولی درداخل مانند عایق عمل می‌کنند
منشا این خاصیت عجیب نحوه حرکت الکترون‌ها درماده است الکترون‌ها یک اسپین کوانتومی حمل می‌کنند که به سمت بالا و یاپایین است اسپین در حالت عادی مستقل از حرکت الکترون است، ولی در داخل عایق توپولوژی، اسپین الکترون‌ها وابستگی زیادی به نحوه حرکت آنها داردچند جهان روی یک چیپبه گفته شوچنگ ژانگ، فیزیک‌دان نظری دانشگاه استنفورد کالیفرنیا، ارتباط بیناسپین وحرکت، این عایق‌ها را به واسطه‌ای خوب برای مدل کردن برخی ازفرمولاسیون‌های نظریه میدان کوانتومی تبدیل کرده است
نظریه میدان کوانتومی در تشریح پدیده‌های جهان بسیار موفق است، ولی مشخص شده که اثبات برخی از پیش‌بینی‌های آن خیلی سخت است برخی از فرمولاسیون‌ها ادعامی‌کنند که آکسیون‌ها وجود دارند آکسیون‌ها، ذراتی با برهم کنش ضعیف هستند
که احتمالا نشانگر ماده تاریک هستند، موادی که علی‌رغم اثرات گرانشی آن‌هاتاکنون مشاهده نشده‌اند و تخمین زده می‌شود که یک‌چهارم جرم دنیا را تشکیل می‌دهند
این نظریه همچنین وجود تک‌قطبی‌های مغناطیسی را امکان‌پذیر می‌سازد،ذراتی با ویژگی مغناطیسی که برخلاف دوقطبی‌های معمول، فقط یکی از قطب‌های شمالیا جنوب مغناطیسی را دارند و البته تاکنون در طبیعت دیده نشده‌اند
علی یزدانی، فیزیک‌دان دانشگاه پرینستون می‌گوید ما در یک نوع از دنیا زندگیمی‌کنیم، ولی در داخل این جامدات می‌توانید دنیاهایی غیر عادی را مشاهده کنیداین خیلی جالب است ما در یک نوع دنیا زندگی می‌کنیم، ولی در داخل این جامدات شما می‌توانید این دنیاهای غیر عادی را خلق کنیداین ذرات شبیه چیزی نخواهند بود که توسط نظریه میدان کوانتومی پیشنهاد شده؛ب
رای مثال، نتایج یکی از تحقیقات ژانگ و همکارانش نشان می‌دهد که آکسیون‌ها رامی‌توان به عنوان نوسان‌های مغناطیسی در داخل یک عایق توپولوژی در نظر گرفتولی این مقایسه می‌تواند دانشمندان را به سویی هدایت کند که به دنبال معادل‌های واقعی این ذرات در جهان بگردند تاباندن نور قطبیده شده از میان عایق می‌تواندعلایم نشان دهنده آکسیون‌ها را آشکار کند اگر آکسیون‌ها واقعا وجود داشته باشند، در آن صورت نشانگر مشابهی باید در تابش ریزموج زمینه کیهانی اولینپرتویی که بعد از مهبانگ در جهان منتشر شد و از آن زمان تاکنون در عالم باقیمانده است
آشکار شودبرخی از این ذرات غریب پیشنهادی می‌توانند استفاده‌های عملی هم داشته باشندپیش‌بینی می‌شود یک گروه از ذرات پایدار به‌نام فرمیون‌های ماجورانا را بتوان در کامپیوترهای کوانتومی استفاده کرد تا اطلاعات را ذخیره کنند
تلورید جیوه استفاده شده توسط مولنکامپ، یک عایق توپولوژی شناخته شده است، ولی رفتار عایقی توپولوژی تاکنون تنها در لبه‌های نقره‌ای بسیار باریک این ماده دیده شده است در نتایج اولیه‌ای که در جریان گردهمایی ارائه شد، مولنکامپ شواهدی را ارائه کرد که الکترون‌ها در سطح نمونه 3بعدی به گونه‌ای رفتارمی‌کردند که انگار در یک عایق توپولوژی قرار دارند او می‌گوید اگر این کارکند، ما می‌توانیم به طور آزمایشگاهی نظریه میدان کوانتومی را آزمایش کنیم
