Создано новое квантовое состояние материи
Группа ученых из Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук объявила о создании нового квантового состояния материи - сверхтвердого тела, обладающего свойствами как твердого тела, так и сверхтекучей жидкости. Это открытие было опубликовано в журнале Nature.
Сверхтвердые тела объединяют в себе характеристики твердого кристаллического состояния и сверхтекучести, проявляя одновременно структуру как жидкости, так и твердого тела. Это состояние материи, предсказанное квантовой механикой более 50 лет назад, напоминает парадокс Шредингера, где одна и та же система проявляет противоположные характеристики, пояснил один из исследователей.
Ученые создали двумерное сверхтвердое состояние материи в газе атомов эрбия при ультранизких температурах, что было сложной задачей, выполненной впервые в 2021 году. Следующим этапом стало создание условий для перемешивания этого хрупкого состояния.
В ходе экспериментов ученые использовали магнитные поля для запуска процесса вращения сверхтвердого тела. В результате внутри него образовались квантованные вихри, которые являются гидродинамическим признаком сверхтекучести. Эксперимент, который продолжался почти год, выявил различные особенности поведения квантованных вихрей, отличные от тех, что наблюдаются в не модулированных сверхтекучих жидкостях.
По мнению ученых, их исследование открывает новые перспективы для изучения свойств экзотических квантовых систем, таких как квантовые кристаллы и нейтронные звезды, в условиях лаборатории. Возможность наблюдать подобные явления на Земле может пролить свет на процессы, происходящие в нейтронных звездах и сверхпроводниках, где, как предполагается, также присутствуют сверхтекучие вихри.
Больше новостей на сайтах Медиахолдинга
