La supersolidità è uno stato unico della materia in cui un materiale presenta contemporaneamente caratteristiche sia superfluide che solide. Nel superfluido gli atomi scorrono senza alcuna resistenza, mentre nel solido sono mantenuti in posizioni fisse. I supersolidi, d'altra parte, hanno proprietà di entrambe le fasi, consentendo la propagazione delle onde sonore e l'esistenza di un ordine a lungo raggio.
I tre team, guidati da ricercatori dell’Università di Innsbruck, della Rice University e del Flatiron Institute, hanno lavorato con gas quantistici dipolari, dove le particelle hanno un momento di dipolo elettrico diverso da zero. Controllando attentamente le interazioni tra questi atomi dipolari e la forza del campo magnetico, i team sono riusciti a creare condizioni favorevoli all’emergere della supersolidità.
I ricercatori hanno utilizzato diverse tecniche sperimentali per sondare le proprietà dei gas quantistici dipolari. Il team di Innsbruck ha utilizzato la spettroscopia di Bragg per misurare la velocità del suono e studiare le eccitazioni collettive nel sistema. I ricercatori della Rice University hanno utilizzato una combinazione di spettroscopia di Bragg e misurazioni di densità per caratterizzare lo stato supersolido. Il team del Flatiron Institute ha utilizzato una nuova tecnica chiamata spettroscopia spin-echo per studiare la dinamica del gas quantistico dipolare e confermare il suo comportamento supersolido.
Le osservazioni indipendenti della supersolidità nei gas quantistici dipolari forniscono una forte prova dell’esistenza di questo stato esotico della materia. Questi risultati hanno profonde implicazioni per la nostra comprensione delle transizioni di fase quantistica e del comportamento dei sistemi quantistici fortemente correlati. Offrono anche una piattaforma promettente per esplorare altri nuovi fenomeni quantistici e fasi della materia.
I gas quantistici dipolari offrono opportunità uniche per studiare la supersolidità grazie al grado di libertà aggiuntivo fornito dai momenti di dipolo elettrico. Manipolando questi dipoli, i ricercatori possono ottimizzare le interazioni tra gli atomi e accedere a una ricca varietà di stati quantistici. Il successo della realizzazione della supersolidità nei gas quantistici dipolari apre la strada a ulteriori indagini sulle proprietà fondamentali di questo intrigante stato della materia.
Nel complesso, le dimostrazioni indipendenti della supersolidità nei gas quantistici dipolari rappresentano un’importante pietra miliare nel campo della ricerca sulla materia quantistica e aprono interessanti possibilità per la futura esplorazione e comprensione dei fenomeni quantistici.
