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.

Открытие было опубликовано в журнале Nature.

Сверхтвердые тела объединяют в себе характеристики твердого кристаллического состояния и сверхтекучести, демонстрируя одновременно структуру как жидкости, так и твердого тела. Это состояние материи, предсказанное квантовой механикой более полувека назад, напоминает парадокс Шредингера, где одна и та же система проявляет противоположные характеристики, поясняет один из исследователей.

Ученые создали двумерное сверхтвердое состояние материи в газе атомов эрбия при ультранизких температурах, что являлось сложной задачей, выполненной впервые ими еще 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 этого движения 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 немодулированных сверхтекучих жидкостях.

По мнению ученых, их исследование открывает 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.

Источник и фото - lenta.ru