Ученые впервые провели высокоточные измерения свойств сверхтекучего гелия — квантового материала, который невозможно удерживать в обычных емкостях. При охлаждении до температур, близких к абсолютному нулю, гелий переходит в состояние сверхтекучести, теряя вязкость и способность к трению, что заставляет его «выползать» из любых сосудов.
Для решения проблемы взаимодействия с границами контейнера исследователи применили технологию магнитной левитации и систему оптических пинцетов. В условиях сверхвысокого вакуума и экстремально низких температур капли сверхтекучего гелия удерживались в подвешенном состоянии, полностью исключая контакт с твердыми поверхностями.
В ходе эксперимента ученые использовали лазерные зонды и сверхчувствительные резонансные датчики для мониторинга квантовых вихрей, скорости звуковых волн и энергии возбуждения квазичастиц. Полученные данные подтвердили теоретические предсказания о макроскопической квантовой когерентности и механизмах безвязкого течения.
Результаты работы важны для развития квантовых гироскопов и систем охлаждения для квантовых компьютеров. Кроме того, полученные параметры позволяют моделировать поведение сверхтекучей ядерной материи внутри нейтронных звезд, что открывает новые возможности для изучения физики экстремальных состояний вещества.
