Ultracold kvantumgázok képezik kristályos és szuperfluid szuperréteget

A szuperszilárdság egy paradox állapot, amikor egy anyag kikristályosodik, és egyben azzá válik

szuperfolyékony.50 évvel ezelőtt jósolták, hogy ilyen logikátlan fázist régóta kerestek a szuperfolyékony héliumban. Évtizedekig tartó elméleti és kísérleti kísérletek és kutatások után azonban még mindig hiányzik ezeknek a rendszereknek a szuperszilárdságának egyértelmű bizonyítéka. Francesca Ferlaino vezette két kutatócsoport – az egyik az Innsbrucki Egyetem Kísérleti Fizikai Intézetében, a másik pedig az Osztrák Tudományos Akadémia Kvantumoptikai és Kvantuminformációs Intézetében – most ennek az egzotikus ultrahidegnek a jeleinek megfigyeléséről számol be. állapot kvantumgázokban.

UNI INNSBRUCK

Bár az eddigi munka nagy része az voltA héliumra összpontosítva a kutatók a közelmúltban a kvantumgázok felé fordultak – különösen azokhoz, amelyek erős dipóluskölcsönhatást mutatnak. "A közelmúltban végzett kísérletek kimutatták, hogy az ilyen gázok alapvetően hasonlóak a szuperfolyékony héliumhoz" - mondja Lorian Chomaz, utalva az elmúlt néhány év innsbrucki és stuttgarti kísérleti fejlődésére. „Ezek a tulajdonságok alapozzák meg egy olyan állapot elérését, amelyben több tízezer gázrészecske spontán módon önmeghatározó kristályos szerkezetté szerveződik, miközben ugyanazt a makroszkopikus hullámfunkciót osztják meg – ez a szuperkeménység jellemzője.”

Az Innsbruck kutatói kísérletileg létrehoztakolyan állapotok, amelyek a szuper-erősség ezen jellemzőit mutatják, az erbium és a dysprosium kvantumgázai közötti részecskék közötti kölcsönhatás erejét hangolva. „Miközben az erbiumban a szuperhős állapot csak ideiglenes, a dysprosium megvalósítása példátlan stabilitást mutat” - mondja Francesca Ferlayno. "A túlterhelt viselkedés nemcsak hosszú ideig tart, hanem közvetlenül párolgási hűtéssel is elérhető, kezdve egy termikus mintával."