拓撲序是一種新奇的量子相，它具有長程量子糾纏和非阿貝爾任意子激發。拓撲序的一個典型例子是分數量子霍爾(FQH)效應 ，它是在強關聯和強磁場下的二維電子系統中發現的。然而，在零磁場下，實現拓撲序的條件更加苛刻，需要有強烈的關聯和挫折效應 。

在半導體中，電子和空穴可以形成玻色子對，稱為激子。激子可以在電子-空穴（e-h）雙層中自發形成，為實現拓撲序提供了一個新的途徑。在平衡e-h密度的系統中，傾向于形成零動量激子的BCS-like凝聚，導致拓撲平凡的激子絕緣體。然而，在不平衡e-h密度的系統中，由于密度差引入的強挫折效應，激子可以形成一個“護城河帶” ，即能帶最小值構成一個簡并環。這種情況下，激子-激子相互作用變得占主導地位，產生了新的物理現象：破壞時間反演對稱性的激子拓撲序（ETO）。

ETO是一種具有分數化激發和非零陳數的拓撲序。它與FQH效應有類似之處，但也有本質的區別：ETO是在零磁場下出現的，并且是由玻色型激子而不是費米型電子組成的。ETO的實驗觀測一直是一個挑戰，因為它需要滿足一系列條件：高質量的e-h雙層結構、足夠低的溫度、精確控制的密度差、以及敏感的邊緣輸運測量。(www.ws46.com)

最近，在淺反轉InAs/GaSb量子阱中，一組研究人員成功地觀察到了ETO相，論文已經發表在《自然》雜志上。他們利用了InAs/GaSb量子阱特有的能帶反轉特性 ，在不同溫度和外加電壓下測量了樣品的電阻率和霍爾電導率。他們發現，在零磁場下，當e-h密度差達到一定值時，樣品出現了一個巨大的體能隙，并伴隨著類似于螺旋輸運的邊緣通道。當垂直磁場增加時，體能隙保持不變，但霍爾電導率出現了一個異常的平臺，表明邊緣輸運從類似于螺旋的變成了類似于手性的，且霍爾電導率約等于e2/h。這些實驗結果與理論預言的ETO相的特征一致。

為了理解ETO相的物理機制，研究人員建立了一個有效的玻色型哈伯德模型，考慮了激子的動能、激子-激子相互作用、以及密度差引起的挫折效應。他們發現，當密度差足夠大時，激子能帶形成了一個護城河帶 ，即能帶最小值構成一個簡并環。在這種情況下，激子-激子相互作用產生了新的物理效應：它們在動量空間中引入了一個渦旋場，導致了激子波函數的相位旋渦。這種相位旋渦破壞了時間反演對稱性，并且使得激子系統具有非零的陳數。這就是ETO相的本質。

ETO相是一種新穎的拓撲序，它在零磁場下出現，并且由玻色型激子而不是費米型電子組成。它是由密度差引起的強挫折效應和激子-激子相互作用共同作用的結果。ETO相具有分數化激發和非零陳數，類似于FQH效應，但也有本質的區別。ETO相在InAs/GaSb量子阱中的實驗觀察為拓撲和關聯玻色系統的研究開辟了一個新的方向，超越了對稱性保護拓撲相的框架，包括但不限于玻色型FQH效應。