O aparelho para estudo do hélio-3, desenvolvido por físicos, é composto por três componentes imersos em um banho deste
Resfriamento de hélio-3 a baixas temperaturas emalguns mK transformam essa substância em um líquido superfluido. Como Vladimir Yeltsov, físico da Universidade de Aalto que não esteve envolvido no estudo, observa em uma revisão da publicação, devido à riqueza da estrutura interna do hélio-3, o hélio-3 é frequentemente chamado de “universo em uma gota .” No hélio-3 superfluido, os vapores de Cooper formam um vácuo que possui propriedades dinâmicas incomuns, como fluxo sem atrito. Em contraste, átomos desemparelhados formam um líquido de Fermi, um líquido quântico composto de férmions.
A fonte de quasipartículas na criação de físicosO dispositivo é uma caixa fechada dentro da qual um dispositivo mecânico em movimento quebra os pares de Cooper em quase partículas que voam através de orifícios. Como a temperatura fora da caixa está bem abaixo do limite de transição do superfluido para o hélio-3, e poucos pares de Cooper são separados por flutuações térmicas, as quasipartículas saem do buraco em linha reta, como raios de luz.
Modelo esquemático do dispositivo. Fonte: Noble et al, Revisão Física B
Quasipartículas voando para fora da caixa caemsegunda parte do aparelho. Nele, um circuito de fio semicircular oscilante gera vórtices quânticos - cordas com menos de 100 nm de espessura. Nesse caso, as quasipartículas que passam perto o suficiente do vórtice, devido à reflexão de Andreev, retornam à fonte na forma de buracos. O resto das partículas chega à câmara: um conjunto de diapasões de quartzo medindo cinco por cinco. Como resultado de tais manipulações, a câmera captura a sombra da bobina de vórtice.
Já nos primeiros experimentos, pesquisadoresdescobriram que a borda externa do laço de arame produzia muito mais vórtices do que a interna, embora as taxas de fluxo devam ser aproximadamente as mesmas em ambas as extremidades. Esse efeito ainda não foi explicado, mas mostra que a câmera ajudará no futuro a aprender mais sobre as características da turbulência quântica.
Imagem da capa: APS/Carin Cain
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