Почти круглое 2D сверхтело в круглой ловушке. Предоставлено: Университет Инсбрука.

В последние годы появилось новое состояние вещества: сверхтвердое. Он обладает как кристаллической структурой твердого тела, так и свойствами сверхтекучей жидкости, квантовой жидкости, которая может течь без трения. Команда под руководством Франчески Ферлайно из Департамента экспериментальной физики Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук в Инсбруке была одной из первых, кто создал сверхтвердые состояния в ультрахолодных квантовых газах из магнитных атомов. Теперь они показывают, что общепризнанный метод формирования сверхтвердых тел в одномерном кристалле — путем настройки взаимодействия частиц друг с другом — не может достичь сверхтвердости в двух измерениях.

«Однако, разрабатывая новый теоретический метод, мы демонстрируем, что охлаждение газа магнитных атомов непосредственно до сверхтвердого режима является жизнеспособным методом для создания больших двумерных сверхтвердых тел», — говорит Томас Бланд, первый автор нового исследования в Physical Review Letters. Для этого исследователи используют круглые ловушки в форме блинов. Это привело команду к экспериментальному наблюдению первого сверхтела в круглой ловушке для создания почти круглого 2D сверхтела. Это следует за наблюдениями той же группы в прошлом году за первыми 2D-сверхтелами в удлиненной геометрии. Эти эксперименты открывают дверь для будущих теоретических исследований роста кристаллов. «Например, в двумерной сверхтвердой системе можно изучать, как образуются вихри. Эти вихри, описанные в теории, еще не продемонстрированы, но они представляют собой важное следствие сверхтекучести», — говорит Томас Блэнд.