Картина Ван Гога «Звездная ночь» натолкнула ученых на открытие

Оно поможет создать новую технологию для хранения данных.

Ученые впервые наблюдали квантовую турбулентность и обнаружили необычные серповидные скирмионы, напоминающие луну из знаменитой картины Винсента Ван Гога «Звездная ночь», пишет Interesting Engineering (перевод — сайт Charter97).

В центре исследования — явление неустойчивости Кельвина–Гельмгольца (KHI), которое возникает, когда две жидкости движутся с разной скоростью и образуют волны и завихрения. Хотя это давно известно в классической физике, до сих пор никто не наблюдал явление неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в квантовых жидкостях, таких как бозе-конденсат.

Ученые из Осакского университета охладили газ лития почти до абсолютного нуля и создали многокомпонентный бозе-конденсат, в котором два потока частиц двигались с разной скоростью. На границе между ними возникли волны и необычные вихри — эксцентричные фракционные скирмионы, имеющие серповидную форму и особенности, нехарактерные для классических скирмионов.

У них есть свои особенности — точки, где структура завихрения резко нарушается, создавая искажения. Эти вихри напоминают яркую луну в «Звездной ночи» Ван Гога.

Открытие нового типа скирмионов имеет потенциал для развития спинтроники — технологии, использующей вращение частиц для создания мощных и энергоэффективных устройств хранения и обработки данных.

Исследователи планируют продолжить эксперименты, чтобы проверить старинные теоретические предсказания и изучить появление подобных вихрей в других квантовых системах.

Это открытие расширяет понимание связи классической и квантовой физики и открывает новые горизонты в изучении топологических квантовых структур.