科学家首次观测到超冷原子气体中的对流超流相

【环球网科技综合报道】1月15日消息，根据中国科学院官方信息，中国科学技术大学潘建伟、苑震生、邓友金等与合作者，在超冷原子量子模拟实验中首次观测到对流超流相这一新奇量子物态，证实了对流的双组分超流体共同形成绝缘体的特性。

近期，相关研究成果发表在《自然-物理学》（Nature Physics）上。

据介绍，近年来，超冷原子量子模拟器的出现为观测对流超流相提供了新手段。实验中，该研究设计制备了无缺陷低熵的双填充自旋莫特相初态，由此出发调控两种自旋原子之间的相互作用将体系绝热演化至对流超流相。该研究使用团队开发的具备单原子自旋可分辨的量子气体显微镜技术发现，在对流超流相两种自旋的粒子数涨落变大但总粒子数的涨落依然很小。这说明，两种自旋的原子在格点上存在粒子数涨落反关联。进一步，时间飞行测量显示，两种自旋间存在非零的对流超流关联函数即对流超流相的关键实验证据。研究通过探测体系中原子之间的长程自旋关联，估计出系统的温度低于1.2 nK，这为对流超流相的产生提供了重要的低温条件。

研究表明，超冷原子量子模拟方法为探索新奇物相提供了丰富的量子调控和观测手段，成为探讨强关联量子多体物态中微观物理机制的重要工具。相关实验技术可以拓展到三组分、多组分自旋超流体系的研究中，并能推动大自旋原子形成的拓扑量子物态的实验研究。（青云）