Создано новое квантовое состояние материи

Группа ученых из Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук сообщила 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 характеристики твердого кристаллического состояния и сверхтекучести, демонстрируя одновременную 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 являлось сложной задачей, выполненной впервые в 2021 году. Затем они создали условия для перемешивания этого хрупкого состояния.

Для запуска процесса вращения сверхтвердого тела ученые использовали магнитные поля. Это привело к образованию квантованных вихрей внутри тела, которые являются признаком сверхтекучести. Эксперимент, проводившийся почти год, выявил различия в поведении квантованных вихрей по сравнению с немодулированными сверхтекучими жидкостями.

Ученые отметили, что их исследование открывает новые перспективы для изучения свойств экзотических квантовых систем, таких как квантовые кристаллы и нейтронные звезды, в лабораторных условиях. Возможность наблюдать подобные явления на Земле может помочь в понимании процессов, происходящих в нейтронных звездах и сверхпроводниках, где также, предположительно, присутствуют сверхтекучие вихри.

Источник и фото - lenta.ru