While frontier research on topological phases of matter and their equilibrium properties has been well-established across multiple sub-disciplines, the topological dynamics and synergies across these sub-disciplines is an active young field that explores new realms and inspires the realization of new materials. The dynamics originating from topological states reflects new regimes in which the time evolution of a system is dominated by topological degrees of freedom and their interactions with other excitations. Initial explorations indicate unique and exciting features emerging from such time evolution in a range of systems from quantum to classical, from near-equilibrium to active systems, and from solid-state materials to metamaterials and living materials.

This interplay of topological dynamics, alongside burgeoning frontiers in physics such as non-Hermitian systems and non-reciprocal interactions, unveils a plethora of intriguing possibilities of new phenomena. The goal of this PCTS workshop is to bring together scientists and engineers from many diverse fields to define a roadmap for future discoveries in this new field of topological dynamics. In conjunction, there will be a special physics colloquium highlighting the workshop in the context of the International Year of Quantum Science and Technology.

Alors que la recherche exploratoire sur les phases topologiques de la matière et leurs propriétés à l’équilibre a été bien établie dans de nombreuses sous-disciplines, la dynamique topologique et les synergies entre ces sous-disciplines constituent un domaine jeune et actif qui explore de nouveaux domaines et inspire la réalisation de nouveaux matériaux. La dynamique issue des états topologiques reflète de nouveaux régimes dans lesquels l’évolution temporelle d’un système est dominée par les degrés de liberté topologiques et leurs interactions avec d’autres excitations. Les premières explorations indiquent des caractéristiques uniques et passionnantes émergeant de cette évolution temporelle dans une gamme de systèmes allant du quantique au classique, du quasi-équilibre aux systèmes actifs, et des matériaux à l’état solide aux métamatériaux et aux matériaux vivants.

Cette interaction entre la dynamique topologique et les nouvelles frontières de la physique, telles que les systèmes non hermitiens et les interactions non réciproques, dévoile une pléthore de possibilités intrigantes de nouveaux phénomènes. L’objectif de cet atelier du PCTS est de réunir des scientifiques et des ingénieurs de divers domaines afin de définir une feuille de route pour les découvertes futures dans ce nouveau domaine de la dynamique topologique. Parallèlement, un colloque de physique spécial mettra en lumière l’atelier dans le contexte de l’Année internationale de la science et de la technologie quantiques.

Aunque la investigación de frontera sobre las fases topológicas de la materia y sus propiedades de equilibrio se ha establecido bien en múltiples subdisciplinas, la dinámica topológica y las sinergias entre estas subdisciplinas es un campo joven y activo que explora nuevos ámbitos e inspira la realización de nuevos materiales. La dinámica originada por los estados topológicos refleja nuevos regímenes en los que la evolución temporal de un sistema está dominada por los grados de libertad topológicos y sus interacciones con otras excitaciones. Las exploraciones iniciales indican características únicas y excitantes que surgen de dicha evolución temporal en una serie de sistemas que van de lo cuántico a lo clásico, de los sistemas cercanos al equilibrio a los activos, y de los materiales de estado sólido a los metamateriales y los materiales vivos.

Esta interacción de la dinámica topológica, junto con las florecientes fronteras de la física, como los sistemas no hermitianos y las interacciones no recíprocas, desvela una plétora de intrigantes posibilidades de nuevos fenómenos. El objetivo de este taller del PCTS es reunir a científicos e ingenieros de campos muy diversos para definir una hoja de ruta para futuros descubrimientos en este nuevo campo de la dinámica topológica. Conjuntamente, habrá un coloquio especial de física que destacará el taller en el contexto del Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas.