Ultracold kvantegasser danner krystallinsk og superfluid superbodi

Superstyrke er en paradoksal tilstand, når et stof krystalliserer og samtidig bliver til

superflydende.Forudsagt for 50 år siden, har en sådan ulogisk fase været søgt i lang tid i superflydende helium. Men efter årtiers teoretiske og eksperimentelle eksperimenter og forskning mangler der stadig et utvetydigt bevis for superstyrke i disse systemer. To forskergrupper ledet af Francesca Ferlaino, den ene ved Institut for Eksperimentel Fysik ved Universitetet i Innsbruck og den anden ved Instituttet for Kvanteoptik og Kvanteinformation ved det østrigske Videnskabsakademi, rapporterer nu observation af signaturer af denne eksotiske ultrakulde tilstand i kvantegasser.

UNI INNSBRUCK

Selvom det meste af arbejdet hidtil har væretfokuseret på helium, har forskere for nylig henvendt sig til kvantegasser - især dem, der har stærke dipol-interaktioner. "Seneste eksperimenter har vist, at sådanne gasser har en grundlæggende lighed med superfluid helium," siger Lorian Chomaz med henvisning til eksperimentelle fremskridt i Innsbruck og Stuttgart i løbet af de sidste par år. "Disse funktioner danner grundlaget for at opnå en tilstand, hvor flere titusindvis af gaspartikler spontant organiserer sig i en selvdefinerende krystallinsk struktur, mens de deler den samme makroskopiske bølgefunktion - kendetegnene for superhårdhed."

Forskere i Innsbruck skabte eksperimenteltstater, der demonstrerer disse egenskaber af superstyrke, afstemmer kraften af ​​interaktion mellem partikler i kvantegasser af både erbium og dysprosium. "Mens i erbium den superharde tilstand kun er midlertidig, viser vores realisering af dysprosium en hidtil uset stabilitet," siger Francesca Ferlayno. "Overstretched adfærd varer ikke kun lang tid, men opnås også direkte ved fordampningskøling, der starter med en termisk prøve."