物理學(xué)家創(chuàng)造了有史以來第一個(gè)超固體，它同時(shí)具有固體和超流體的性質(zhì)。

超固體是一種材料，其原子排列成規(guī)則的、重復(fù)的晶體結(jié)構(gòu)，但也能夠永遠(yuǎn)流動(dòng)而不會(huì)失去任何動(dòng)能。盡管它們的怪異特性看起來違反了許多已知的物理定律，但物理學(xué)家早已在理論上預(yù)測(cè)到它們的存在了。在1957年，物理學(xué)家尤金·格羅斯就首次提出超固體的存在。現(xiàn)在，使用激光和超冷氣體，物理學(xué)家終于將超固體誘導(dǎo)成二維結(jié)構(gòu)。

為了創(chuàng)造所謂的超固體，物理學(xué)家在光鑷內(nèi)懸浮了一團(tuán)鏑-164 原子，然后使用一種稱為激光冷卻的技術(shù)將原子冷卻到接近絕對(duì)零度。在用激光盡可能地冷卻鏑原子后，研究人員松開了光鑷的“夾子”，為能量較高的原子創(chuàng)造了足夠的空間蒸發(fā)。

由于“熱”粒子比冷粒子振動(dòng)得快，這種被稱為蒸發(fā)冷卻的技術(shù)只給研究人員留下了它們的超冷原子，而后這些原子已經(jīng)轉(zhuǎn)變成一種新的物質(zhì)狀態(tài)——玻色-愛因斯坦凝聚體。

這為一些真正奇怪的量子效應(yīng)打開了大門。海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理是量子行為的一個(gè)關(guān)鍵規(guī)則，它說你不可能絕對(duì)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量。然而，現(xiàn)在玻色-愛因斯坦凝聚原子不再運(yùn)動(dòng)，它們所有的動(dòng)量都是已知的。這導(dǎo)致原子的位置變得如此不確定，以至于它們可能占據(jù)的位置的面積比原子之間的空間更大。

因此，在模糊的玻色-愛因斯坦凝聚體中，重疊的原子取代了離散的原子，就好像它們只是一個(gè)巨大的粒子。這就給了一些玻色-愛因斯坦凝聚物超流體的特性，允許它們的粒子在沒有任何摩擦的情況下流動(dòng)。事實(shí)上，如果你攪動(dòng)一杯超流體玻色-愛因斯坦凝聚物，它將永遠(yuǎn)不會(huì)停止旋轉(zhuǎn)。

研究人員使用了鏑-164，因?yàn)樗撬幸寻l(fā)現(xiàn)元素中磁性最強(qiáng)的。這意味著，當(dāng)鏑-164原子過冷時(shí)，除了成為超流體外，它們還會(huì)聚集成液滴，像小磁鐵棒一樣彼此粘在一起。

通過仔細(xì)調(diào)整原子之間的長程磁相互作用和短程接觸相互作用之間的平衡，物理學(xué)家能夠制造出一個(gè)長長的一維液滴管，其中也包含自由流動(dòng)的原子——一種1維超固體。

為了實(shí)現(xiàn)從一維超固體到二維超固體的飛躍，該團(tuán)隊(duì)使用了一個(gè)更大的陷阱，降低了兩個(gè)方向上光鑷光束的強(qiáng)度。這樣，除了在陷阱中保持足夠的原子以保持足夠高的密度外，最終還允許它們創(chuàng)建一個(gè)鋸齒形的液滴結(jié)構(gòu)，類似于兩個(gè)相互相鄰的偏移1維管——一種2維超固體。