驚人的實驗揭露：若你觸碰量子超流體會發生什麼？
你有想過如果觸摸量子超流體會有什麼感覺嗎？這種超流體氦雖然看起來像普通的透明液體，但其實內部的行為卻十分複雜。
物理學家進行了一項實驗，將一特殊的、類似手指大小的探測器放入幾乎接近絕對零度的「氦同位素」中，試圖探索其內部的物理性質。他們表示，這是我們首次稍微了解到觸碰量子宇宙可能會是什麼感覺，而且進行此項研究的過程中，沒有人受傷或導致實驗失敗。
來自英國蘭卡斯特大學的物理學家奧蒂（Samuli Autti）表示：「我們通常不知道觸碰量子物理會是什麼感覺。這些實驗的條件非常嚴苛，技術也相當複雜，但現在我可以告訴你，如果你將手伸入這個量子系統中，會有什麼感覺。」
那到底什麼是「超流體」呢？超流體是一種具有零黏滯或摩擦的物質狀態。氦-3的核子是費米子（fermion），當它冷卻到非常低的溫度時，它的核子會組成一對一對的特殊結構——「庫柏對（英語：Cooper pair）」，這些結構像另一種粒子那樣行為，這賦予氦-3具有流動性非常強的特性。
液體表面近似二維層 不與探測器互動
當兩個電子緊密結合時，我們稱之為「庫柏對」。想像一下，儘管電子通常不喜歡靠得太近，但有時它們會因某種吸引而緊緊抱在一起，形成這種特殊的雙人組合。奧迪的團隊發現可以在這種特殊的氦-3超流體中放入一條細線，而不會破壞這些電子的親密關係！所以他們想深入瞭解，設計了一個小工具來探測這種特殊流體的秘密。
他們發現，這種液體的表面似乎形成了一個獨立的二維層，從探測器帶走熱量。整個超流體就像真空一樣，除了那二維的表面層之外，其他部分完全不會與探測器互動。
奧蒂解釋說：「如果你把手指伸入其中，你會覺得這種液體是二維的。超流體的大部分感覺像是空的，而熱量則在二維系統中沿著手指流動。」
這項研究不僅改變了我們對超流體的理解，還對量子物理學帶來了深遠的影響。研究人員表示，這些發現對於研究集體物質狀態等領域具有重要的科學意義。
這項研究即將發表在《自然通訊》期刊上，目前也可以在arXiv（未經過同儕審查）上一睹為快。
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參考論文:
1.Transport of bound quasiparticle states in a two-dimensional boundary superfluid.arxiv
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