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리서치 하이라이트

양극성 양자 가스에서 관찰된 초고체 특성 분석

Nature 574, 7778

초고체(supersolid)는 초유체의 마찰력이 없는 흐름과 고체의 결정과 유사한 주기적인 밀도 변조(density modulation)가 결합된 물질의 상태를 의미한다. 1950년대에 처음으로 예측된 이후로, 초고체를 실험적으로 현실화하려는 노력은 헬륨에 집중되어 왔지만, 지금까지 성공한 사례가 없었다. 최근 초저온 양자 가스를 대상으로 초고체 현상이 조사되어 왔다. 양극성 양자 물방울 어레이에서 주기적 밀도 변조 및 이와 동시에 일어나는 전체적인 위상 응집성(global phase coherence)과 같은 초고체 특성이 올해 초에 발표되었다. Giovanni Modugno와 공동연구원들은 양극성 보스-아인슈타인 응축물에서 골드스톤 모드(goldstone mode)라고 불리는 두 가지 서로 다른 압축 진동 모드(compressional oscillation mode)의 특성을 분석하면서 초고체 대칭성 파괴를 입증하였다. Fabian Böttcher와 공동연구원들은 초고체성에 대한 또 다른 증거인 위상 강성(phase rigidity)에 대한 직접적인 증거를 제시하기 위해서 저에너지 골드스톤 모드에 집중하였다. 두 편의 논문에 발표된 이들의 연구 결과는 초유체와 초고체, 그리고 고체 유사 구성 간의 양자 위상 전이에 대한 연구를 제시할 수 있을 것으로 보인다.