预言成真！量子气体产生超固态特性：相矛盾物质状态

超固体是一种非常矛盾的物质状态。这种状态的物质具有晶体和超流体的双重性质。科学家早在50年前就预言了它的存在。这种物质状态是违反直觉的，有一系列完全相反的特征。长期以来，科学家们一直试图在超流氦中找到它。然而，经过几十年的理论和实验研究，科学家仍然无法找到确凿的证据来证明这些系统中存在超固体。

然而，由弗朗西丝卡·卡夫斯·费尔莱诺领导的两个研究小组(一个在奥地利因斯布鲁克大学实验物理研究所，另一个在奥地利科学院量子光学和量子信息研究所)最近报告说，他们已经观察到超冷原子气体中这种奇怪物质状态的标志性现象。

到目前为止，大多数科学家都集中在氦上。然而，研究人员最近将注意力转向原子气体，尤其是那些具有强偶极相互作用的气体。弗朗西斯·卡夫斯·雷诺的团队长期以来一直在研究由强偶极性原子形成的量子气体。"最近的实验表明，这些气体与超流氦有很大的相似之处."劳里安·乔马兹在谈到过去几年在因斯布鲁克和斯图加特取得的一系列实验结果时说，“这些特征为我们认识事物的这种奇怪状态奠定了坚实的基础。当物体达到这种状态后，数以千计的气体粒子将同时自发地组织成晶体结构，所有粒子的宏观波函数完全相同——这是超固体的关键标志。”

因斯布鲁克的研究人员通过微调铒和镝量子气体粒子之间的相互作用强度，实验性地创造了一种可以表现出超固体特性的材料状态。“在铒形成的量子气体中，这种超固态是瞬态的，就像最近在比萨和斯图加特的实验一样。但是镝形成的量子气体已经达到了前所未有的稳定性。”弗朗西丝·卡夫斯·雷诺指出，“这种超固体的表现不仅持续了很长时间，而且可以通过蒸发和冷却直接实现。”就像吹热茶并冷却它一样，冷却的原理是排出携带大部分能量的粒子，这样气体将逐渐冷却，最终达到量子简并静态，并在达到热平衡时产生超固体性质。

预言实现了！量子气体的超固体性质:矛盾物质的状态

这为未来的实验和理论研究提供了一个激动人心的新机会，因为通过这组实验设置获得的超固态几乎不受耗散力学或激发的影响，从而为探索其激发光谱和超流行为铺平了道路。这项研究由奥地利科学基金会、奥地利科学院和欧盟资助。