Vórtices en la niebla cuántica congelada exprés
Supersólido cuerpo — materia que es a la vez cristalina y fluida. Se crea a partir de átomos enfriados casi hasta el cero absoluto. En un nuevo trabajo, los físicos obtuvieron esta sustancia en forma de una red triangular de gotas. Cada gota oscila a su propio ritmo. Cuando los ritmos de gotas vecinas divergen ligeramente, en los vacíos entre ellas nace un vórtice cuántico, como un bailarín que sale por un hueco en una danza circular. Las divergencias lentas generan vórtices en los vértices, y cuando los ritmos se aceleran y sincronizan, los vórtices entran en un movimiento ordenado, chocando y desapareciendo. Al igual que un púlsar con sus pulsos estrictos, el ritmo de las fases dicta la aparición de los vórtices. Sorprendentemente, para esto bastan solo tres gotas: el conjunto mínimo para una danza cuántica. El efecto, predicho por Landau para los superfluidos, cobra aquí nueva vida. En perspectiva, este control del ritmo abrirá el camino para gobernar sistemas cuánticos.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2606.07266
We investigate vortex nucleation and transport in a rotating dipolar supersolid arranged in a triangular droplet lattice, exploiting its description as an array of weakly linked condensates. By considering both Josephson and macroscopic self-trapping dynamics, we show that local phase differences between droplets provide a compact and highly predictive framework to explore a wide range of vortex behaviors. In particular, Josephson oscillations can be devised to induce vortex nucleation and motion near the vertices of the low-density hexagonal lattice (between droplets), while self-trapping dynamics induce running phases that enable directed vortex transport, which may be accompanied by vortex-antivortex pair creation and annihilation over finite time scales. Comparison with simulations based on the extended Gross-Pitaevskii equation demonstrates that a three-droplet description is essential to capture vortex motion near hexagon vertices. Together, Josephson and self-trapping dynamics provide a tunable protocol to trigger and track vortex nucleation, transport, and vortex-antivortex pair annihilation, revealing the microscopic topological mechanisms underlying phase slips in rotating dipolar supersolids.
Solo en 2017 se logró obtener en laboratorio el estado supersólido a partir de átomos de disprosio; antes se consideraba una mera curiosidad teórica.
El nacimiento de vórtices desde la nada recuerda a las navegaciones plegadas de «Dune», pero aquí es una realidad de laboratorio.