Австрийские ученые из Инсбрука открыли квантовые вихри в сверхтвердых телах

Учёные из Инсбрукского университета в Австрии впервые смогли перемешать сверхтвердое тело в ультрахолодных дипольных квантовых газах. Результаты, опубликованные в Nature, открывают новые возможности для исследования квантовой природы материи.

Команда австрийских исследователей из Инсбрукского университета совершила важный научный прорыв, успешно перемешав сверхтвердое тело, имеющее уникальную форму материи в состоянии ультрахолодных дипольных квантовых газов. Эти впечатляющие результаты были опубликованы в престижном научном журнале Nature.

Сверхтвердые тела обладают удивительными свойствами, проявляя одновременно черты как твердых материалов, так и сверхтекучих жидкостей. Это парадоксальное совмещение, кажущееся невозможным в обычной физике, стало предметом теоретических предсказаний более полувека назад, как частный случай явлений квантовой механики.

Франческа Ферлайно, одна из авторов исследования, поясняет: «Это немного похоже на кота Шредингера, который живой и неживой одновременно. Сверхтвердое тело одновременно твердое и жидкое».

Ранее ученым удавалось фиксировать наличие кристаллической структуры в «твердой» части квантовых тел, однако проявление их сверхтекучих свойств оставалось ускользающим.

В текущем исследовании специалисты применили комплексный подход, объединяющий теоретическое моделирование и передовые экспериментальные методики, что позволило создать и наблюдать образование вихрей в дипольных сверхтвердых телах.

С использованием высокоточной аппаратуры и воздействием магнитных полей ученые аккуратно вращали сверхтвердое тело. Такое воздействие спровоцировало возникновение квантованных вихрей, которые являются своеобразными гидродинамическими следами сверхтекучести.

Опыт продолжался около года и продемонстрировал значительные различия в динамике вихрей, наблюдаемых в сверхтвердых телах по сравнению с обычными квантовыми жидкостями. Полученные данные предоставили новое понимание того, как признаки сверхтекучести и твердости могут сосуществовать и взаимодействовать в экзотических квантовых состояниях.

Научная группа уверена, что их открытие открывает новые перспективы для исследования свойств различных квантовых объектов, в том числе нейтронных звезд.

одномерный газ из чистого света.