據外媒報道，量子氣體非常適合研究物質(zhì)相互作用的微觀(guān)結果?，F在，科學(xué)家們可以在實(shí)驗室中精確地控制極冷氣體云中的單個(gè)粒子并揭示出在日常世界中無(wú)法觀(guān)察到的現象。如玻色-愛(ài)因斯坦凝聚中的單個(gè)原子是完全離域的。這意味著(zhù)在任何給定的時(shí)間，在凝聚體的每一點(diǎn)上都存在相同的原子。

　　兩年前，由來(lái)自因斯布魯克大學(xué)實(shí)驗物理系 Francesca Ferlaino 領(lǐng)導的研究團隊跟因斯布魯克奧地利科學(xué)院的量子光學(xué)和量子信息研究所首次成功地在磁性原子的超冷量子氣體中實(shí)現超固態(tài)。磁相互作用使原子自組織成液滴并按照規則的模式排列。

　　“通常情況下，你會(huì )認為每個(gè)原子會(huì )在一個(gè)特定的液滴中被發(fā)現，其無(wú)法進(jìn)入彼此之間，”Francesca Ferlaino 團隊成員 Matthew Norcia 表示，“然而，在超固態(tài)狀態(tài)下，每個(gè)粒子在所有液滴上都是離域的，同時(shí)存在于每個(gè)液滴中。所以基本上，你有一個(gè)系統，它有一系列高密度區域，所有這些區域都共享相同的離域原子。”

　　盡管存在空間秩序(超流體)，但這種奇異的結構可以產(chǎn)生無(wú)摩擦流等效果。

　　新的維度，新的效果

　　到目前為止，量子氣體中的超固態(tài)只被觀(guān)察到是一串液滴(沿一維方向)。“通過(guò)跟漢諾威萊布尼茲大學(xué)的理論家 Luis Santos 和因斯布魯克大學(xué)的理論家 Russell Bisset 的合作，我們現在已經(jīng)將這種現象擴展到二維并產(chǎn)生了兩行或多行液滴的系統，”Matthew Norcia 指出。這不僅是定量的改進(jìn)，并且還極大地拓寬了研究視角。

　　他說(shuō)道：“比如在一個(gè)二維的超固體系統中，人們可以研究漩渦是如何在幾個(gè)相鄰水滴之間的孔中形成的。”Francesca Ferlaino 已經(jīng)在展望未來(lái)，他表示：“雖然這些在理論上描述的渦旋尚未被證實(shí)，但它們代表了超流體的一個(gè)重要結果。”

　　新研究領(lǐng)域：超固體

　　50 年前就曾有預言稱(chēng)，超固態(tài)及其驚人的特性會(huì )在超流氦中得到了廣泛的研究。然而，經(jīng)過(guò)幾十年的理論和實(shí)驗研究，仍沒(méi)有一個(gè)明確的證據證明該系統的超固態(tài)。兩年前，來(lái)自比薩、斯圖加特和因斯布魯克的研究小組首次獨立成功地從超冷量子氣體中的磁性原子中創(chuàng )造出所謂的超固體。超固體這一新興的、不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域的基礎是磁性原子的強極性，其相互作用特性使得在實(shí)驗室中創(chuàng )造出物質(zhì)的這種矛盾的量子力學(xué)狀態(tài)成為可能。
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