Ученые объяснили отсутствие ограничений скорости в сверхтекучей среде

Сотрудники Ланкастерского университета (Великобритания) и Института физических проблем имени Капицы РАН выяснили, почему движущиеся в сверхтекучем жидком изотопе гелия-3 объекты лишены скоростных ограничений. Научная работа по теме была опубликована в издании Nature Communications.

Гелий-3 — изотоп гелия, в котором, в отличие об более стабильного гелия-4, отсутствует один нейтрон. При экстремально низких температурах гелий-3 становится сверхтекучей жидкостью, которая демонстрирует весьма интересные свойства. Например, движущиеся в гелии-3 объекты не подвержены силе трения.

Раньше ученые считали, что скорость объектов в гелии-3 ограничена критической скоростью Ландау, однако новые исследования показали, что это не так. Теперь физикам удалось объяснить, почему в сверхтекучей жидкости нет ограничений скорости — оказалось, что все дело в частицах, которые прикрепляются ко всем поверхностям в гелии-3 и создают вокруг них покрывающий слой.

"Движение связанных частиц подвергает объект некоторому воздействию, но оно исчезает после старта движения. Открытие можно использовать в разнообразных квантовых системах — например, связанных с квантовыми вычислениями", — сказал Эш Дженнингс из Ланкастерского университета, один из авторов исследовательского проекта.