物理学家首次在实验室中产生了二维超固体，这是一项重大成就。
这听起来可能令人难以置信，但这是研究人员一直在努力的壮举50多年来。 超固体是一种奇怪的材料，其原子排列成固体的有序结构，但它们可以无摩擦地流动，就像超流体一样。
两年前，物理学家成功创造出超固体使用超冷磁性原子？ 但仅限于一维。 现在，奥地利研究人员团队首次成功创建了二维晶体结构； 结果将使物理学家能够测试和实验一些最奇怪的材料科学现象。
巴黎激光物理实验室的物理学家 Bruno Laburthe-Tolra 写道：“要描绘超固体，请考虑将冰块浸入液态水中，水无摩擦地流过冰块。”在新闻和观点文章中与新论文一起发表于自然今天。
这种奇怪的二元性意味着超固体被称为量子力学。
那是因为，就像其他量子现象一样（想想纠缠或者薛定谔的猫），处于超固体状态的粒子既被锁定在刚性固体结构中，又同时离域，这使得它们能够像波一样自由流动，而不会在整个固体中产生摩擦。
超固体是1969年首次预测，并且长期以来一直在超流氦中进行研究，超流氦被认为是寻找具有超流体特性的固体晶体结构证据的最佳候选者。 然而，尽管经过数十年的研究，氦的超固态仍然难以捉摸。
最近，研究人员将注意力转向超冷量子气体——由强磁性原子组成的云，冷却至接近绝对零。 这些原子被磁化的事实意味着它们以独特的方式相互作用，从而导致这种奇怪的超固体量子力学状态。
“通常情况下，你会认为每个原子都存在于特定的液滴中，而它们之间没有任何途径，”参与新突破的物理学家马修·诺西亚说来自奥地利因斯布鲁克大学。
“然而，在超固体状态下，每个粒子在所有液滴中都离域，同时存在于每个液滴中。所以基本上，你有一个具有一系列高密度区域（液滴）的系统，这些区域都共享相同的离域原子。 ”
而由因斯布鲁克大学和奥地利科学院的量子物理学家 Francesca Ferlaino 领导的奥地利团队则几个之一沿一个维度创建一串水滴表现出超固体性 回到2019年，他们需要调整他们的磁性模型，以创建具有两行或更多行液滴的 2D 版本。
这项最新成果开启了他们可以利用这些奇怪的气体云来研究的现象。
“例如，在二维超固体系统中，人们可以研究几个相邻液滴之间的孔中如何形成涡流，”诺尔西亚说。
“理论上描述的这些涡流尚未得到证实，但它们代表了超流动性的重要后果。”
关于这种奇怪的超固体量子气体，还有很多东西需要了解。 例如，研究人员不确定他们是否可以制造更大的超固体，因为物质的状态对他们创建的磁陷阱非常敏感。
但就目前而言，该团队成功创造出第一个二维超固体本身就是一项巨大的壮举，这将不可避免地导致人们对这种奇怪的物质状态以及支配我们现实的无形的量子力有更深入的了解。
