Ученые добились прорыва в управлении волнами Кельвина в сверхтекучем гелии, жидкости, теряющей вязкость при сверхнизких температурах. В этом состоянии жидкость ведет себя как квантовая частица, а энергия передается через спиральные вихри.
Применив метод «украшения» наночастицами кремния, которые были созданы лазером непосредственно в гелии, исследователи получили возможность отслеживать вихри. Используя переменное электрическое поле, ученые вызвали колебания частиц, генерируя таким образом волны Кельвина и направляя их движение.
Эксперименты позволили не только наблюдать за волнами Кельвина, но и определить их трехмерную структуру, включая хиральность – направление закручивания. Оказалось, что волны имеют левостороннюю спиральную структуру. Компьютерная модель подтвердила точность экспериментальных данных, подчеркивая важность теоретического моделирования.
Это открытие открывает новые перспективы для изучения сверхтекучих жидкостей и квантовых систем. Оно предоставляет новый инструмент для манипулирования квантовыми вихрями и позволяет более глубоко понять механизмы рассеяния энергии. Понимание нелинейности и затухания волн Кельвина может проложить путь к созданию новых квантовых технологий.
Изображение носит иллюстративный характер
Применив метод «украшения» наночастицами кремния, которые были созданы лазером непосредственно в гелии, исследователи получили возможность отслеживать вихри. Используя переменное электрическое поле, ученые вызвали колебания частиц, генерируя таким образом волны Кельвина и направляя их движение.
Эксперименты позволили не только наблюдать за волнами Кельвина, но и определить их трехмерную структуру, включая хиральность – направление закручивания. Оказалось, что волны имеют левостороннюю спиральную структуру. Компьютерная модель подтвердила точность экспериментальных данных, подчеркивая важность теоретического моделирования.
Это открытие открывает новые перспективы для изучения сверхтекучих жидкостей и квантовых систем. Оно предоставляет новый инструмент для манипулирования квантовыми вихрями и позволяет более глубоко понять механизмы рассеяния энергии. Понимание нелинейности и затухания волн Кельвина может проложить путь к созданию новых квантовых технологий.
