2025年5月16日晚，赌博 “E席谈”青年学术沙龙第三十二期活动在理科一号楼1127学生活动室顺利举办。北京大学电子学院信息与通信研究所助理教授尹雪帆老师受邀进行了以“拓扑光子学：FROM MATHEMATICS TO REALITY”为题的分享。本次沙龙由赌博app 青年志愿者协会翟睿辰同学主持，院团委书记吕媛老师参加了本次活动。

尹雪帆老师主讲

尹老师首先向同学们解释了拓扑光子学的含义，指出“光子学”偏向物理，而“拓扑学”偏向数学，二者结合而成的“拓扑光子学”用数学方法研究物理问题，是一种交叉研究的范式。接下来，她以七桥问题、四色地图和几何中的凸多面体为例，为同学们简单介绍了拓扑的概念，指出拓扑是考察系统在连续变形下的不变性质的研究领域，可以研究的数学系统十分广泛，由此衍生出了代数拓扑、微分拓扑和几何拓扑等许多子学科。

尹老师正在讲解

由于物理系统可以使用数学工具描述，将拓扑与物理结合而成的拓扑物理学也有很多分支。尹老师首先介绍了拓扑物理的“α-世界线”，也即拓扑能带论（拓扑电子学）和拓扑光子学的发展。人们曾认为朗道的对称性破缺理论是相变问题的终极答案，但20世纪80年代发现的量子霍尔效应为这一理论提供了一个反例，并使人们认识到拓扑在凝聚态物理中的重要意义。此后，对于拓扑绝缘体、反常霍尔效应等的研究硕果累累，对拓扑相变和拓扑相的研究还获得了2016年的诺贝尔物理学奖。由于电动力学与量子力学的相似性，拓扑电子学的研究被进一步推广到拓扑光子学上去，这就是“α-世界线”从数学到拓扑能量理论再到拓扑光子学的“三级跳”发展过程。随着研究的推进，拓扑光子学有望在单向波导、稳健的硅光器件和激光器等领域得到实际应用。随后，尹老师简述了拓扑物理的“β-世界线”，也即奇点光学的发展。奇点光学考察光束波前上的各种状态，与微分拓扑有密切的联系，是当前的一个热门的研究领域。

同学们认真听讲

总结讲座内容时，尹老师希望同学们从拓扑光子学的发展中感受学科交叉融合的研究范式，并希望对拓扑光子学感兴趣的同学联系她与彭超老师的课题组。最后，本期赌博 “E席谈”青年学术沙龙活动在同学们热烈的掌声中圆满结束。

讲座后师生互动交流

响应学校“学科质量年”整体部署，赌博 “E席谈”青年学术沙龙在本学期持续开展，从学科质量促进学生培养的角度，邀请信息学科领域优秀青年教师为本科生介绍信息技术学科和产业发展热点和前沿话题，分享青年教师的学术成长发展道路，引导信息学科本科学生一方面开阔学科视野，增进专业认知，寻找未来感兴趣的发展方向，另一方面坚定学科理想和学术追求，规划好学习科研的方向和计划，自觉将个人的学习成长与北大“新工科”建设发展战略、与世界信息科技前沿和产业发展、与国家重大战略需求紧密结合在一起，努力培养专业基础宽厚、创新能力突出、意志坚定、视野开阔的信息领域高层次人才。