Сверхтвёрдое тело — это лёд, который течёт. Представьте пруд, схваченный ледяной коркой, но с жидкой глубиной, где вода движется без трения. Обычно такую «корку» — сверхтвёрдое состояние — создают, меняя свойства жидкости по всему объёму. Группа исследователей, изучающих гелий, нашла способ проще: они заставили поверхность жидкости вибрировать особыми волнами, и жидкость сама обзавелась твёрдой «кожей».
Вибрации оказались не простой рябью, а квантовыми водоворотами — ротонами, чью природу раскрыл Фейнман. Ротоны — это коллективные возбуждения в квантовой жидкости, похожие на микроскопические вихри. Сцепляясь с движением, они упорядочивают атомы у границы в кристалл, снижая энтропию в этом слое. В конденсатах Бозе–Эйнштейна — особом состоянии материи при сверхнизких температурах — такой эффект возникает, когда длина волны ротонов совпадает с размером ловушки. Получается материал, где поверхность держит форму, а нутро свободно течёт. Не исключено, что похожие процессы делают твёрдой кору нейтронных звёзд.
Идее сверхтвёрдости более полувека, но лишь в 2017 году её удалось воплотить, заперев ультрахолодные атомы в лазерной клетке.