编者按：光可能是人类最熟悉却又最陌生的东西了。光不仅仅是为我们区分了白昼和黑夜而已：因为有了光，我们的眼睛才没有沦为装饰品；因为有了光，植物才能合成供养地球上整条食物链的有机物。
光是如此重要，以至于“上帝创世”时做的第一件事就是说：“要有光。”
然而，翻开一下人类对光的研究史，就会发现其实我们对光本身所知甚少。我们知道，光是波粒二象性的，光的速度按照狭义相对论的规定是绝对的，也意味着，铁轨边的手电筒射出的光和时速公里/小时的高铁上的手电筒射出的光速度是一样的，等等。
然而，为什么光会具有这些性质，却让最顶级的物理学家也一筹莫展。我们甚至不知道，我们为什么不知道。
最近，理论物理学家们对于光又有了新的发现，他们经过建模后的计算结果，推断出光可能具有一种全新的形态，相关的论文发表在了8月5日的《自然·通讯》（NatureCommunication）上。
最新研究显示，光与单电子结合后，会产生一种全新形态的光，这种光将同时具备电子和光的特性。
根据帝国理工学院（ImperialCollegeLondon）科学家们的研究，光与电子的耦合可能带来一种全新的特性：光子工作电路，这将完全不同于现在常见的电子电路。
这种全新的耦合形式将帮助科学家们在可宏观观测的条件下，进行量子物理相关现象的研究。众所周知，量子物理主要适用的对象是尺寸原子的颗粒。
光被困在拓扑绝缘体纳米颗粒表面的假想图。图片来源：VincenzoGiannini
在常规材料中，光与电子的相互作用在材料表面和内部都有发生。但使用理论物理原理建模后发现，基于光和拓扑绝缘体*材料的性质，在它们相互作用时，光可以只与位于材料表面的一个电子发生相互作用。
这将创造出一种同时具备光和电子某些特性的耦合体。举例而言，光是直线传播的，但与电子相结合后，将传播方向将会参照电子的运动轨迹，比如沿材料表面传播。
在光与电子耦合的相关研究中，文森佐·吉安尼尼（VincenzoGiannini）博士和他的同事们对拓扑绝缘体纳米颗粒（topologicalinsulatornanoparticle）周围的各种作用进行了模拟，纳米粒子的直径在0.米以下。
吉安尼尼博士的模型显示，除了光会具备电子特性，并绕着纳米粒子循环运动以外，电子也会呈现某些光的特性。
通常情况下，电路中电子是沿着材料运动的，只有在遇到材料有缺陷时才会停止。然而，吉安尼尼博士的团队发现，在他们的模型中，即便纳米粒子表面存在瑕疵，在光的帮助下，电子依旧可以正常前进。
如果这一特性能被用于光子电路，这将使电路更加稳定，极大增强其抗干扰和抗物理缺陷的能力。
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