拓扑绝缘体是一种具有新奇量子特性的物质状态，为近几年来物理学的重要科学前沿之一。

拓扑绝缘体是一种新的量子物态。传统上固体材料可以按照其导电性质分为绝缘体和导体，其中绝缘体材料在其费米能处存在着有限大小的能隙，因而没有自由载流子；金属材料在费米能级处存在着有限的电子态密度，进而拥有自由载流子。而拓扑绝缘体是一类非常特殊的绝缘体，从理论上分析，这类材料的体内的能带结构是典型的绝缘体类型，在费米能处存在着能隙，然而在该类材料的表面则总是存在着穿越能隙的狄拉克型的电子态，因而导致其表面总是金属性的。拓扑绝缘体这一特殊的电子结构，是由其能带结构的特殊拓扑性质所决定的。

拓扑绝缘体研究现状：

第一代， HgTe量子井

第二代， BiSb 合金

第三代， Bi2Se3， Sb2Te3， Bi2Se3 等化合物

自旋轨道耦合引起了能带反转，以及材料表面的狄拉克型费米子根据理论预测，拓扑绝缘体于p波超导体界面将会形成majorana 费米子， 其特性符合量子计算机理论中的量子比特，这是的该领域研究成为了当今凝聚态物理的焦点。