物理学：共鳴相互作用するフェルミガスの第二音波と超流動分率

超流動は、液体ヘリウムや中性子星などのさまざまな系において起こる巨視的な量子現象である。超流動はある臨界温度以下で起こり、その結果、摩擦がない流れ、量子渦の形成、そして慣性モーメントの減少などの特異なふるまいが生じる。極低温原子ガスでは相互作用を制御でき、外部からの閉じ込めが可能なため、超流動体の現象を研究するまたとない機会が得られる。そのような有限温度の現象の多くは、通常の流体のようにふるまう常流動体成分と、ゼロ粘度とゼロエントロピーの超流動体成分から成る二流体混合物によって説明できる。超流動体の二成分性は、「第二音波」に現れ、この音波は、同位相で振動する通常の「第一音波」 とは違って、超流動体成分と非超流動体成分が逆位相で振動するエントロピー波である。本論文では、共鳴相互作用する極低温フェルミガスの第二音波を観測した結果を報告する。第二音波の速度は超流動分率の値に陽に依存する。超流動分率は、素励起スペクトルに敏感な量である。我々の測定結果から、超流動分率の温度依存性を求めることができる。この量は、これまで得られなかった量であり、強く相互作用する量子ガスの理論の評価基準となるであろう。

目次へ戻る