二，六，许多人：物理学家观察集体行为的出现

时间：2022-01-05 08:52:08 来源：

艺术家印象：六对原子在激光束的焦点中。

相变性描述宏观系统的性质的显着变化 - 就像从液体到气体的过渡。从史式超克原子出发，海德堡大学物理学家能够观察到这种过渡的出现随着越来越多的粒子。研究工作是在量子物理领域进行的，在塞里姆·霍基姆博士的方向下。

为了在物理学中制定有效的理论，将微观细节放在一边有利于宏观观察量。可以通过像流体的压力，温度和密度的性质描述一杯水，而近渗水分子的位置和速度是无关紧要的。相位转变描述了从一种物质的变化，如流体，以不同的物质状况，如气态。宏观系统的性质 - 所谓的许多机身系统 - 可以被描述为紧急，因为它们是由于自身不具有这些属性的近分配的相互作用。

“我长期以来一直对这种阶段转型的戏剧性宏观变化如何从显微描述中出现，”Selim Jochim所在的戏剧转型。为了回答这个问题，研究人员设计了一个实验，其中它们组装了一种免于近超级超自然原子的系统。使用该量子模拟器，他们调查了在微观系统中产生的集体行为。为此，它们在紧密聚焦的激光束中捕获到12个原子。在该人造系统中，可以连续地将原子之间的相互作用强度从非交互间曲调为系统中的最大能量尺度。“一方面，系统中的颗粒的数量足够小，可以在微观上描述系统。另一方面，集体效果已经很明显，“卢卡·贝哈（Jochim）教授的博士解释道。

在他们的实验中，Heidelberg物理学家们突出了量子模拟器，使原子彼此吸引，并且如果吸引力足够强，则形成对。这些成对的原子是相位过渡到超流体的必要成分 - 一种颗粒无摩擦的状态。当前的实验聚焦当对形成作为相互作用强度和粒子数的函数出现时。“我们的实验的令人惊讶的结果是，只有六个原子显示了许多粒子系统预期的阶段过渡的所有签名，”Jochim群组教授的博士生Marvin Heltten添加了Marvin Holten。

在他们的工作中，研究人员从卓越“结构 - 一种统一方法 - 物质世界，数学和复杂数据”和协作研究中心“和协作研究中心”的统一方法框架中受益，在极端条件下孤立的量子系统和普遍性（Isoquant）“海德堡大学。对实验的成功至关重要是与隆德（瑞典）和奥胡斯（丹麦）的大学的研究人员合作。研究结果本质上发表。

参考：“观察壳牌壳的出现”卢卡贝哈，Marvin Holten，Ralf Klemt，Keerthan Subramanian，Johannes Bjerlin，Stephanie M.Reimann，Georg M. Bruun，Philipp M. Preiss和Selim Jochim，2020年11月25日，nature.doi：
10.1038 / s41586-020-2936-y

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