盧海舟和謝心澄課題組在拓?fù)浒虢饘僦欣觅M(fèi)米弧和“蟲洞隧穿”構(gòu)成的Weyl軌道，提出了一種新的三維量子霍爾效應(yīng)機(jī)制。拓?fù)浒虢饘偈峭負(fù)湮锵嗟男鲁蓡T，具有拓?fù)浔Ｗo(hù)的表面態(tài)，被稱作費(fèi)米弧 (如圖4所示)。費(fèi)米弧是拓?fù)浒虢饘偻負(fù)浔Ｗo(hù)的表面態(tài)的費(fèi)米面。在拓?fù)鋀eyl半金屬中，有4個(gè)面可以有拓?fù)浔Ｗo(hù)的表面態(tài)。由于拓?fù)浼s束的原因，每個(gè)面的表面態(tài)只是半個(gè)二維電子氣。相對(duì)的上下表面的費(fèi)米弧電子氣可以通過Weyl點(diǎn)連接起來，組成一個(gè)完整的二維電子氣，這是非常奇異的物相。

既然費(fèi)米弧也是一種二維電子氣，它們是否可以有量子霍爾效應(yīng)？要研究這個(gè)問題，首先要明白什么是形成量子霍爾效應(yīng)的關(guān)鍵，那就是電子的回旋運(yùn)動(dòng) (如圖3左圖所示)。電子回旋運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)描述等價(jià)于諧振子，因此會(huì)形成等間距的朗道能級(jí)。朗道能級(jí)在邊界發(fā)生能量畸變，才會(huì)有邊界態(tài)提供無耗散的電子輸運(yùn)和量子霍爾化電導(dǎo)，即量子霍爾效應(yīng)。

目前，已經(jīng)有多個(gè)拓?fù)浒虢饘賹?shí)驗(yàn)觀察到霍爾電阻的量子化平臺(tái)。這種新奇的三維量子霍爾效應(yīng)的研究才剛剛開始。直接觀測(cè)到如圖8所示的奇異邊界態(tài)分布將是未來的一個(gè)挑戰(zhàn)方向。