Ultrakoude kwantumgassen vormen een kristallijn superfluïde superbody

Superkracht is een paradoxale toestand waarin een substantie kristalliseert en tegelijkertijd wordt

supervloeibaar.Vijftig jaar geleden voorspeld, wordt al heel lang naar een dergelijke onlogische fase gezocht in superfluïde helium. Na tientallen jaren van theoretische en experimentele experimenten en onderzoek ontbreekt er echter nog steeds ondubbelzinnig bewijs van superkracht in deze systemen. Twee onderzoeksgroepen onder leiding van Francesca Ferlaino, één aan het Instituut voor Experimentele Fysica van de Universiteit van Innsbruck en de andere aan het Instituut voor Kwantumoptica en Kwantuminformatie van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen, rapporteren nu de observatie van handtekeningen van deze exotische ultrakoude toestand in kwantumgassen.

UNI INNSBRUCK

Hoewel het meeste werk tot nu toe is gedaanGefocust op helium, hebben onderzoekers zich onlangs tot kwantumgassen gewend, in het bijzonder die met sterke dipoolinteracties. “Recente experimenten hebben aangetoond dat dergelijke gassen een fundamentele gelijkenis vertonen met supervloeibaar helium”, zegt Lorian Chomaz, verwijzend naar de experimentele vooruitgang in Innsbruck en Stuttgart van de afgelopen jaren. “Deze kenmerken leggen de basis voor het bereiken van een toestand waarin enkele tienduizenden gasdeeltjes zich spontaan organiseren in een zelfbepalende kristallijne structuur terwijl ze dezelfde macroscopische golffunctie delen – de kenmerken van superhardheid.”

Onderzoekers in Innsbruck experimenteel gemaaktStaten die deze kenmerken van superkracht demonstreren, de wisselwerking afstemmen tussen deeltjes in kwantumgassen van zowel erbium als dysprosium. "Terwijl in erbium de superharde toestand slechts tijdelijk is, laat onze realisatie van dysprosium ongekende stabiliteit zien," zegt Francesca Ferlayno. "Overbelast gedrag gaat niet alleen lang mee, maar wordt ook direct bereikt door verdampingskoeling, te beginnen met een thermisch monster."