En física, la física topológica, como nueva dirección de investigación en el campo de la materia condensada, no solo tiene profundas connotaciones físicas en la teoría, como la correspondencia entre los bordes del cuerpo, los fenómenos jerárquicos dimensionales, las anomalías quirales, etc. , pero también estados de propagación límite topológicamente protegidos, sin pérdidas, capaces de superar la dispersión de defectos y nuevos fenómenos de transporte a granel. Estos nuevos efectos físicos han sentado una base científica sólida para que las personas diseñen y realicen materiales disruptivos que superen los límites de la tecnología tradicional y, por lo tanto, tengan enormes perspectivas de aplicación en los campos de la luz, el sonido, la electricidad y otros campos.
En ingeniería, la topología se puede utilizar para diseñar nuevos materiales y dispositivos. Por ejemplo, los aisladores topológicos de banda prohibida pueden generar corrientes de carga y espín que son inmunes a los defectos; el modo de energía cero de majorana topológicamente protegido en superconductores topológicos es la base de la computación cuántica topológica. En cristales fotónicos, cristales fonónicos y otros materiales artificiales de banda prohibida, la física topológica también ha llevado al desarrollo de nuevos dispositivos como luz de propagación unidireccional, guías de ondas acústicas, divisores de haz de energía de espín selectivo, aisladores fotoacústicos, láseres topológicos y enrutadores topológicos. Diseño e invención.