Oscillerend gedrag is alomtegenwoordig van aard, variërend van de banen van planeten tot de periodieke beweging van een schommel. In zuivere kristallijne systemen, een perfecte ruimtelijk-periodieke structuur presenteren, de fundamentele wetten van de kwantumfysica voorspellen een opmerkelijk en contra-intuïtief oscillerend gedrag:wanneer onderworpen aan een zwakke elektrische kracht, de elektronen in het materiaal ondergaan geen netto drift, maar eerder oscilleren in de ruimte, een fenomeen dat bekend staat als Bloch-oscillaties. Ultrakoude atomen ondergedompeld in een licht kristal, ook wel optische roosters genoemd, zijn een van de vele systemen waar Bloch-oscillaties zijn waargenomen.

In het algemeen, de beweging van deeltjes wordt beïnvloed door de aanwezigheid van krachten, zoals die gegenereerd door elektromagnetische velden. In bepaalde kristallen, Opkomende velden die doen denken aan elektromagnetische velden kunnen ook bestaan ​​als een intrinsieke eigenschap van het materiaal en ze kunnen mogelijk Bloch-oscillaties beïnvloeden. Vanuit een wiskundig oogpunt, deze intrinsieke velden kunnen verschillende vormen aannemen. Van bijzonder belang zijn die velden die worden weergegeven door wiskundige grootheden die niet pendelen, namelijk waarvoor het product 'a x b' niet gelijk is aan 'b x a'. Deze wiskundige grootheden, en de bijbehorende fysieke eigenschappen, worden gewoonlijk "niet-Abeliaans" genoemd. In de natuur, gegeneraliseerde niet-Abelse krachten zijn nodig om de zwakke of sterke nucleaire krachten te beschrijven, terwijl elektromagnetisme eenvoudiger wordt beschreven door Abeliaanse (pendelen).

Inschrijven Natuurcommunicatie , M. Di Liberto, N. Goldman en G. Palumbo (Faculteit Wetenschappen, ULB) tonen aan dat intrinsieke niet-Abelse velden een nieuw type Bloch-oscillaties in kristallen kunnen genereren. Dit exotische oscillerende fenomeen wordt gekenmerkt door een vermenigvuldiging van de oscillatieperiode, in vergelijking met de fundamentele periode die is ingesteld door de kristalgeometrie. Deze vermenigvuldigingsfactor heeft een diepe oorsprong, omdat het voortkomt uit de symmetrieën van het kristal en kan worden toegeschreven aan een topologische invariant (een numerieke grootheid die robuust is onder kleine vervormingen van het kristal). Verder, deze exotische Bloch-oscillaties blijken perfect gesynchroniseerd te zijn met het kloppen van interne toestanden van het kristal. Dit werk werpt nieuw licht op topologische kwantummaterie met niet-Abelse eigenschappen.