I liquidi sono onnipresenti in natura:dall'acqua che consumiamo quotidianamente all'elio superfluido che è un liquido quantistico che appare a temperature fino a pochi gradi sopra lo zero assoluto. Una caratteristica comune di questi liquidi molto diversi è l'essere autolegati nello spazio libero sotto forma di goccioline. Comprendere da una prospettiva microscopica come si forma un liquido aggiungendo particelle una per una è una sfida significativa.

Recentemente, un nuovo tipo di goccioline quantistiche è stato osservato sperimentalmente in sistemi atomici ultrafreddi. Questi sono fatti di atomi alcalini che vengono raffreddati a temperature estremamente basse dell'ordine dei nanokelvin. La principale particolarità di questi sistemi è quella di essere i liquidi più diluiti mai osservati sperimentalmente. Uno straordinario controllo sperimentale sul sistema apre la possibilità di svelare il meccanismo che porta alla formazione di goccioline quantistiche.

In un recente articolo pubblicato su Lettere di revisione fisica , ricercatori dell'Istituto di Scienze del Cosmo dell'Università di Barcellona (ICCUB) Ivan Morera e il compianto Prof. Artur Polls guidati dal Prof. Bruno Juliá-Díaz, in collaborazione con il Prof. Grigori Astrakharchik di UPC, presentare una teoria microscopica delle goccioline quantistiche reticolari che spiega la loro formazione.

Il team di ricercatori ha dimostrato che la formazione della gocciolina quantistica può essere spiegata in termini di interazioni efficaci tra dimeri (stati legati di due particelle). Inoltre, risolvendo il problema dei quattro corpi hanno mostrato che possono comparire tetrameri (stati legati di quattro particelle) e possono essere interpretati come semplici stati legati di due dimeri.

Le proprietà di questi tetrameri coincidono già con quelle delle grandi goccioline quantistiche, il che indica che molte delle proprietà caratteristiche del liquido a molti corpi sono contenute nel tetramero. Hanno anche discusso della possibilità di osservare queste goccioline fortemente correlate in bosoni dipolari o miscele bosoniche in reticoli ottici.