Кастрюлю с водой только что перестали мешать: воронки и водовороты постепенно успокаиваются, жидкость становится гладкой. Похожий процесс, но в квантовом мире, происходит в сверхтекучем гелии или в облаке ультрахолодных атомов. Только вместо водяных воронок там — невидимые вихревые нити, тончайшие квантовые «смерчи», пронизывающие вещество.
В новом эксперименте физики создали однородное трёхмерное облако из атомов рубидия, охлаждённых почти до абсолютного нуля. С помощью специальных световых волн они увеличили изображение облака, словно проектор — слайд, и сделали снимок тонкого слоя. На снимке проступили следы вихревых линий, направленных в разные стороны — настоящий клубок из микроскопических ураганов. Измерив, как со временем уменьшается общая длина этих линий, учёные сравнили результат с предсказанием для «ультраквантовой» турбулентности. Этот режим описал британский физик Уильям Вайнен ещё в 1950-х.
Самый неожиданный результат — поведение слабо взаимодействующего атомного газа оказалось очень похожим на поведение плотного сверхтекучего гелия. Хотя разреженное облако легко сжать, его крупномасштабная динамика подчинялась законам несжимаемой жидкости. Скорость затухания вихрей не зависела от силы взаимодействия между атомами — словно квантовый клубок распутывается по одному и тому же сценарию, независимо от того, насколько липкими друг к другу оказываются его нити.
В сверхтекучей жидкости вихрь не может просто замедлиться и исчезнуть — он обязан либо дойти до границы сосуда, либо столкнуться с «антивихрем», вращающимся в противоположную сторону. Поэтому квантовая турбулентность затухает совсем не так, как рябь в чашке чая.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные существа используют квантовые вихри для обработки информации — почти как нейронную сеть из закрученных нитей.