物理学家观察超冷原子形成量子龙卷风晶体( 二 )


该团队用相机对云进行了成像 , 捕捉到了一个类似于儿童在游乐场旋转木马上面向中心时的视角 。 大约100 毫秒后 , 研究人员观察到原子旋转成一个长长的针状结构 , 达到临界的量子薄度 。

“在经典流体中 , 比如香烟烟雾 , 它只会变得越来越稀薄 , ”茨维尔莱茵说 ,“但在量子世界中 , 流体达到了它可以变薄的极限 。 ”
“当我们看到它已经达到这个极限时 , 我们有充分的理由认为我们正在敲开有趣的量子物理学的大门 , ”弗莱彻补充道 , 他与 茨维尔莱茵一起在之前的一篇科学论文中发表了迄今为止的结果 。 “那么问题是 , 在纯粹的旋转和相互作用的影响下 , 这种针状薄的液体会做什么?”

在他们的新论文中 , 该团队将他们的实验更进一步 , 以了解针状流体将如何演变 。 随着流体继续旋转 , 他们观察到一种量子不稳定性开始出现:针开始摇晃 , 然后开瓶器 , 最后破成一串旋转的斑点 , 或微型龙卷风——一种量子晶体 , 纯粹由气体的旋转和原子之间的力 。
“这种演变与一个想法有关 , 即中国的蝴蝶如何在这里造成风暴 , 因为不稳定引发了湍流 , ”茨维尔莱茵解释道 , “在这里 , 我们有量子天气:流体 , 只是因为它的量子不稳定性 , 分裂成这种由较小的云和漩涡组成的晶体结构 , 能够直接看到这些量子效应是一个突破 。 ”

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