Изследователите създават въртящ се кондензат Бозе-Айнщайн до критична скорост, поставяйки основата за създаване на гигантски свръхтечен вихър.
R. Dubessy / Парижки университет 13; CNRS Париж
Кондензатите на Бозе-Айнщайн (BEC) са колективни квантови състояния, които се образуват при охлаждане на атомите до почти абсолютна нула. Тези състояния често проявяват необичайно поведение на флуид с нулев вискозитет (свръхфлуид), като например образуването на вихри с квантован ъглов импулс. Теоретиците са предвидили, че ако се въртят достатъчно бързо, вихрите ще се слеят в един гигантски квантован вихър в центъра на системата. Сега, като стъпка към експериментално създаване на този гигантски вихър, Хелен Перин и колегите му от Френския национален център за научни изследвания (CNRS) и Парижкия университет 13 са формирали прогнозирания предшественик етап на вихъра – въртящ се свръхтечен пръстен.
За да създадат този свръхтечен пръстен, изследователите хванали BEC, състоящ се от 100 000 атома рубидий в яйцевиден потенциал, който те произвеждат, използвайки радиочестотни полета. Завъртането BEC произвежда малки вихри в по-голямата си част. Отвъд критичната скорост на въртене, в центъра се образува дупка, която прави системата да наподобява въртящ се, свръхтечен понч. Малките вихри започнаха да мигрират към тази дупка, която се разшири, когато изследователите увеличиха скоростта на въртене на BEC. Най-бързо квантовата течност се движеше с 18 пъти по-висока скорост на звука в средата. Системата запази пръстеновидната си форма за повече от минута, през което време изследователите изкривиха формата на капана, за да създадат по-малки възбуждания в пръстена. Свойствата на тези по-малки възбуждания не са съгласни с настоящата теория, така че екипът има за цел да проучи несъответствието, за да разбере по-добре свръхтечен поток в диапазон от критични скорости на въртене. В крайна сметка те се надяват да създадат теоретично предвидения гигантски вихър.
–София Чен
Sophia Chen е писател на свободна практика със седалище в Тусон, Аризона.
