首先来说一下哪些是汇聚态化学。
汇聚态化学是化学学的一个分支，它的主要研究对象就是汇聚态物质。哪些是汇聚态物质呢？顾名思义，就是粒子之间黏结在一起形成互相作用的状态。具体的可以是固体或则液体，但并不止于此。汇聚态化学就是借助各类数学学实验手段和理论去研究那些不同物相以及它们之间的相变关系的科学。具体的细分的话可以涉及到量子热学、电磁学、统计数学、量子场论、量子光学等等其它许多学科的知识和手段。
不仅我们熟知的液体和固体属于汇聚态的研究对象之外，还有什么物相是汇聚态化学学研究对象呢？这儿我们举三个事例，晶体中的铁磁和反铁磁相、玻色-爱因斯坦汇聚和拓扑物相等等。
研究体系和化学现象的多样性促使汇聚态化学成为现今世界数学学学科研究人数最多的一个领域。在英国有三分之一的人都在研究汇聚态化学。
接出来我们从不同的角度来看一看汇聚态化学中有什么前沿研究领域。
从大的角度来分，汇聚态化学可以分为三个方向：实验方向、理论方向以及估算方向。
汇聚态实验
汇聚态实验方向可以依据研究手段或则研究的化学再进行细分。例如从研究手段来看，可以分为高温和量子输运、谱学和高帧率侦测、冷原子实验和精密检测；从研究的化学来看的话，可以分为新奇物态的找寻和研究凝聚态物理学是什么，新型材料的生长和研究凝聚态物理学是什么，相变的研究等等。
在此，列出几个我所了解的比较前沿的领域。
1.霍尔效应
霍尔效应你们在小学就学过，然而在量子化学发展以后，又下来了好多新奇的霍尔效应。例如反常霍尔效应（它的机制涉及到了量子热学中的贝利相位），量子霍尔效应（包括整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应），热霍尔效应等等。
因为好多类型的霍尔效应涉及到了物质的能级类型和性质，因而须要在高温或则强磁场出来研究。目前这个领域一直是研究的热点。
图1.量子霍尔效应
2.拓扑物相
近几年你们越来越多地看到了拓扑这个概念。在汇聚态化学中的拓扑概念早已得到了很大的发展和应用。拓扑绝缘体、拓扑半金属的发觉和研究使化学学家更清楚地认识到了物质的量子性质以及量子材料的分类。
目前，量子材料的发展和研究一直是汇聚态化学的研究热点。不仅以上提及的拓扑绝缘体和拓扑半金属，拓扑超导体也是一种新奇的拓扑相，它的低能迸发态作为一种准粒子可能存在传说中的“马约拉纳费米子”，而这可能对未来的信息储存和量子估算有所影响。
3.新型磁性
你们最常看到的磁性状态有铁磁、顺磁。虽然除此之外还有好多新奇的磁学状态，例如反铁磁态、磁性的阻挫态、磁性的拓扑态（例如斯格明子）等等，这种特殊的磁状态为未来的磁学储存提供了一种新思路。
4.低温超导
低温超导发觉早已有三十多年的历史。而且关于超导现象的理解我们还缺乏好多。据悉，作为超导领域的终极目标，发觉温度超导也花费了历朝化学学家的许多心血。这无论对于基础科研还是一个国家的工业化发展都是至关重要的。虽然近年来超导领域没有太多大的突破，然而关于超导的研究还是被好多研究人员追捧。
图2.超导体的完全抗磁性
理论和估算
这两个方向涉及的点没有汇聚态实验这么多，这儿总体来说一下。
理论方面的研究有低温超导的研究、自旋电子学和拓扑绝缘体的研究、超冷原子气的研究、几何相位和量子输运的研究等等。
估算方面主要有分子动力学模拟、表面动力学研究、相变的研究等等。
图3.冷原子二氧化碳中的玻色-爱因斯坦汇聚