可以在三维量子气体中观察到两次事件

如果你能让自己沉浸在量子流体中,你会听到每个事件两次,因为它们支持两个不同速度的声波。

研究人员在他们的实验中首次在三维量子气体中实现了这种显着的特性,而不是量子液体。他们通过在超高真空中将激光束捕获的钾原子气体冷却到绝对零度以上不到百万分之一度,其中它部分形成玻色 - 爱因斯坦凝聚物,从而获得了这一结果。这些通常是弱相互作用的,但在他们的实验中,它们增加了相互作用,以至于气体成为流体动力学。它们以不同的频率激发驻波,并观察到所谓的第一和第二声音的两种共振。

这种效应在超流体氦等量子液体中得到了很好的研究,但是它们的Bose气体的可压缩性与空气一样大,因此它仍然是气体,而不是液体。值得注意的是,朗道著名的双流体模型,一个在20世纪40年代为超流体氦开发的理论,仍然描述了他们的超流体气井。在他们的系统中,两种流体主要分别由气体的冷凝和非冷凝部分组成。它们通过实验解决了两个部分的相对运动,这两个部分在经典的第一个声音中振荡在一起,但在第二个声音中彼此相反地移动。对它们的气体的微观理论描述比液体的微观理论描述要简单得多,有望为理解量子流体动力学提供新的见解。

该研究论 发表在《物理评论快 》上。

更多信息:Timon A. Hilker等人,可压缩3D Bose流体中的第一和第二声音,物理评论快 (2022)。DOI:
10.1103/PhysRevLett.128.223601

期刊信息:物理评论快

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