Апаратът хелий-3, разработен от физиците, се състои от три компонента, потопени във вана с хелий-3.
Охлаждане на хелий-3 до ниски температури вняколко mK превръщат това вещество в свръхтечна течност. Както отбелязва Владимир Елцов, физик от университета Аалто, който не е участвал в изследването, в преглед на публикацията, поради богатството на вътрешната структура на хелий-3, хелий-3 често се нарича „Вселената в капчица ” В свръхтечния хелий-3 парите на Купър образуват вакуум, който има необичайни динамични свойства, като поток без триене. За разлика от тях, несдвоените атоми образуват Ферми течност, квантова течност, съставена от фермиони.
Източникът на квазичастици в създаването на физицитеУстройството е затворена кутия, вътре в която движещо се механично устройство разбива двойките на Купър на квази-частици, които излитат през дупки. Тъй като температурата извън кутията е доста под границата на свръхфлуидния преход за хелий-3 и няколко двойки Купър се разкъсват от термични флуктуации, квазичастиците излитат от дупката по права линия, като светлинни лъчи.
Схематичен модел на устройството. Източник: Noble et al, Physical Review B
Квазичастиците, излитащи от кутията, попадат ввтора част на устройството. В него осцилираща полукръгла жична верига генерира квантови вихри - струни с дебелина под 100 nm. В този случай квазичастиците, които преминават достатъчно близо до вихъра, поради отражението на Андреев, се връщат обратно към източника под формата на дупки. Останалите частици достигат до камерата: набор от кварцови камертони с размери пет на пет. В резултат на такива манипулации камерата улавя сянката на вихровата намотка.
Още в първите експерименти изследователитеустанови, че външният ръб на телената верига произвежда много повече вихри от вътрешния, въпреки че скоростите на потока трябва да са приблизително еднакви в двата края. Този ефект все още не е обяснен, но показва, че камерата ще помогне в бъдеще да научите повече за характеристиките на квантовата турбуленция.
Изображение на корицата: APS/Carin Cain
Прочетете още
Нещо странно се случва във Вселената: как да се обяснят несъответствията в константата на Хъбъл
За първи път беше синтезиран декантер - „чудотворен материал от ново поколение“
Вселената без проводници: учени разкриха как магнитното поле може да се появи „от нищо“