意大利國家研究委員會光學研究所(CNR-INO)的研究人員使用基于超冷鋰原子的可編程模擬器研究了量子渦旋的動力學,為了解量子態渦旋弛豫(如湍流)的基本機制提供了一個新的窗口。相關成果發表在《自然》上。
渦旋(流體圍繞特定軸的螺旋運動)是我們日常生活的一部分。在經典流體中,由于存在摩擦力賦予流體粘度并引起流體旋轉能的耗散,渦旋運動趨于消失。在量子世界中,粒子的行為類似于波,物理定律具有離散特征,渦旋的行為也有不同,其旋轉速度只能取“離散”值。在超流體和超導體中,量子渦旋的動力學在耗散過程中起著重要作用。渦旋的量子性質也會影響它們之間的相互作用。研究人員在冷卻至接近絕對零度的鋰原子樣品中,首次觀察到量子渦旋衰減為聲波。為觀察這種現象,研究團隊開發了一種全新方法,使用創新的光學技術創建了一個量子渦旋加速器,渦流以特定數量產生,并以特定能量發生碰撞。研究人員以受控方式將渦流一個個地引入原子超流體,觀察它們隨時間的演變,觀察到了渦旋在相互作用后的湮滅以及聲波的產生。
聯系地址:陜西省西安市北關正街35號方興大廈8樓