研究文章

硅芯片上强相互作用的超流体中的相干涡动力学

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科学 2019年12月20日:
卷 366,第6472版,第1480-1485页
DOI:10.1126 / science.aaw9229

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跟随漩涡

当搅拌时,超流体通过产生量化的涡旋来反应。 研究这些涡旋的动力学,特别是在强烈相互作用的环境中,在技术上具有挑战性。 Sachkou 等。 开发了一种无损跟踪超流氦4薄膜中涡旋的技术。 他们的系统包含一个覆盖有氦4薄膜的微环形光学腔,其中通过使用激光产生了涡流。 在对随后的涡旋动力学进行成像时,研究人员发现相干动力学在耗散方面占主导地位。

科学 ,本期p。 1480

抽象

从量子湍流到相变,量化涡流是超流体二维动力学的基础。 但是,表面效应阻止了在强相互作用系统中直接观察相干二维涡旋动力学。 在这里,我们通过在硅芯片的原子光滑表面上以微米级限制超流氦薄膜来克服这一挑战。 片上光学微腔允许对准二维涡旋簇进行激光激发,并在一次发射中无损观察其衰减。 相干动力学占主导地位,热涡流扩散被抑制了五个数量级。 这建立了一个片上平台,通过该平台可以研究强相互作用超流体中的新兴现象,并开发诸如精密惯性传感器之类的量子技术。

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