Vés al contingut (premeu Retorn)

Líquids reticulars quàntics unidimensionals

En un article recent publicat a Physical Review Letters, un equip mix de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i de la Universitat de Barcelona (UB), presenten una teoria microscòpica de les gotes quàntiques lligats que explica la seva formació
Líquids reticulars quàntics unidimensionals
Visualització d'un Líquid reticular quàntic unidimensional

Els líquids són omnipresents a la natura: des de l’aigua que consumim diàriament fins a l’heli superfluït, que és un líquid quàntic que apareix a temperatures tan sols uns pocs graus per sobre del zero absolut. Una característica comuna d’aquests líquids tan diferents és que s’autolimpien en l’espai lliure en forma de gotes. Comprendre des d’una perspectiva microscòpica com es forma un líquid afegint partícules una per una és un repte important.

Recentment, s’ha observat experimentalment un nou tipus de gotes quàntiques en sistemes atòmics ultrafreds. Aquests estan fets d’àtoms alcalins que es refreden a temperatures extremadament baixes de l’ordre de les nanocelvines. La principal peculiaritat d’aquests sistemes és que són els líquids més diluïts que s’han observat experimentalment. Un control experimental extraordinari sobre el sistema obre la possibilitat de desentranyar el mecanisme que condueix a la formació de gotes quàntiques.

En un article recent publicat a Physical Review Letters, l’investigador de la UPC, Grigori Astrakharchik, en col·laboració amb Ivan Morera, Bruno Juliá-Díaz i el difunt professor Artur Polls de la UB, presenten una teoria microscòpica de les gotes quàntiques lligats que explica la seva formació.

L’equip d’investigadors ha demostrat que la formació de la gota quàntica es pot explicar en termes d’interaccions efectives entre dímers (estats units de dues partícules). A més, en resoldre el problema dels quatre cossos han demostrat que poden aparèixer tetramers (estats units de quatre partícules) i que poden interpretar-se com estats lligats simples de dos dímers.

Les propietats d’aquests tetràmers ja coincideixen amb les de les grans gotes quàntiques, cosa que indica que moltes de les propietats del líquid de molts cossos es troben al tetràmer. També van discutir la possibilitat d’observar aquestes gotes fortament correlacionades en bosons dipolars o mescles bosòniques en gelosies òptiques.

Enllaç al document

Ivan Morera, Grigori E. Astrakharchik, Artur Polls and Bruno Juliá-Díaz, Phys. Rev. Lett. 126, 023001 (2021).

arxivat sota: