Ultracoldni kvantni plinovi tvore kristalni i superfluidni super-tijelo

Supersnaga je paradoksalno stanje kada tvar kristalizira i istovremeno postaje

supertekući.Predviđena prije 50 godina, takva se nelogična faza dugo vremena tražila u supertekućem heliju. Međutim, nakon desetljeća teorijskih i eksperimentalnih eksperimenata i istraživanja, još uvijek nedostaje nedvosmislen dokaz super-čvrstoće ovih sustava. Dvije istraživačke grupe pod vodstvom Francesce Ferlaino, jedna na Institutu za eksperimentalnu fiziku na Sveučilištu u Innsbrucku i druga na Institutu za kvantnu optiku i kvantne informacije Austrijske akademije znanosti, sada izvješćuju o promatranju potpisa ovog egzotičnog ultrahladnog stanje u kvantnim plinovima.

UNI INNSBRUCK

Iako je većina dosadašnjeg rada bilausredotočeni na helij, istraživači su se nedavno okrenuli kvantnim plinovima—osobito onima koji imaju jake dipolne interakcije. "Nedavni eksperimenti pokazali su da takvi plinovi imaju fundamentalnu sličnost sa supertekućim helijem", kaže Lorian Chomaz, referirajući se na eksperimentalni napredak u Innsbrucku i Stuttgartu u posljednjih nekoliko godina. "Ove značajke postavljaju temelje za postizanje stanja u kojem se nekoliko desetaka tisuća čestica plina spontano organizira u samodefinirajuću kristalnu strukturu dok dijele istu makroskopsku valnu funkciju - obilježja supertvrdoće."

Istraživači u Innsbrucku eksperimentalno su stvorilistanja koja pokazuju ove karakteristike super-čvrstoće, podešavajući silu interakcije između čestica u kvantnim plinovima erbija i disprozija. "Dok je u erbiju superstar stanje samo privremeno, naša realizacija disprosija pokazuje stabilnost bez presedana", kaže Francesca Ferlayno. "Preopterećeno ponašanje ne traje samo dugo, nego se također izravno postiže hlađenjem isparavanjem, počevši od termalnog uzorka."