Agitar um sistema físico normalmente o aquece, no sentido de que o sistema absorve energia continuamente. Ao considerar um padrão de agitação circular, a quantidade de energia que é absorvida pode potencialmente depender da orientação da unidade circular (sentido horário / anti-horário), um fenômeno geral conhecido como dicroísmo circular.

Em 2017, Nathan Goldman (ULB, Bruxelas), Peter Zoller (IQOQI, Innsbruck) e seus colegas de trabalho previram que o dicroísmo circular pode ser quantizado em sistemas quânticos (o aquecimento é então restringido por números inteiros estritos) formando um "estado topológico". De acordo com esta previsão teórica, a quantização da absorção de energia na condução circular pode estar diretamente relacionada à topologia, um conceito matemático fundamental que caracteriza esses estados intrigantes da matéria.

Escrevendo em Física da Natureza , o grupo experimental de Klaus Sengstock e Christof Weitenberg (Hamburgo), em colaboração com a equipe de Nathan Goldman, relatórios sobre a primeira observação de dicroísmo circular quantizado. Seguindo a proposta teórica de Goldman, Zoller et al., os experimentalistas perceberam um estado topológico usando um gás atômico ultracold submetido à luz laser, e estudou suas propriedades de aquecimento mediante agitação circular do gás. Ao monitorar minuciosamente as taxas de aquecimento de seu sistema, para uma ampla gama de frequências de direção, eles foram capazes de validar a lei de quantização prevista por Goldman, Zoller et al. em 2017, de acordo com o estado topológico subjacente realizado no laboratório.

Além da beleza deste fenômeno, que conecta processos de aquecimento à topologia por meio de uma elegante lei de quantização, os resultados relatados neste trabalho designam medições de aquecimento como uma sonda poderosa e universal para estados exóticos da matéria.