Nature Physics: Top-Pub­li­kation ge­würdigt

Eine Publikation der Forschungsgruppe um Francesca Ferlaino zum erstmaligen Nachweis spezieller Quasiteilchen in Quantengasen wurde von der Redaktion der Fachzeitschrift Nature Physics zu einer ihrer Lieblingsarbeiten der vergangenen 15 Jahre gekürt. Zum Jubiläum der 2005 gegründeten Zeitschrift werden die wichtigsten Arbeiten in den verschiedenen Disziplinen der Physik präsentiert.
Illustration eine Quasiteilchens
Bild: In einem zigarrenförmigen Quantengas aus magnetischen Atomen können sich Rotonen zeigen: Ein Sattel im Energie-Gebirgskamm begünstigt elementare Anregungen mit Modulationen der räumlichen Verteilung der Teilchen bei einer bestimmten Wellenlänge. (Credit: IQOQI Innsbruck/Harald Ritsch)

Rotonen sind massive Quasiteilchen, die einen hohen Impuls haben und im Gegensatz zu gewöhnlichen (Quasi)-Teilchen, für die die Energie mit dem Impuls ansteigt, zeigt die Dispersionsrelation von Rotonen ein Minimum bei einem endlichen Impuls. Dieses ungewöhnliche Verhalten bringt die Tendenz der Flüssigkeit zum Ausdruck, kurzwellige räumliche Dichtemodulationen aufzubauen. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Luis Santos an der Universität Hannover und mit Rick van Bijnen vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften konnte das Team um Francesca Ferlaino vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation 2018 erstmals seine Existenz und seine Eigenschaften in einem dipolaren Quantengas quantitativ nachweisen. Die Arbeit mit Erstautorin Lauriane Chomaz wurde in Nature Physics veröffentlicht und ist heute im Web of Science als Highly Cited Paper gereiht. Die Ergebnisse haben eine Möglichkeit zur Beobachtung des paradoxen "suprasoliden" Zustands der Materie aufgezeigt, die die experimentelle Suche nach solchen schwer fassbaren Quantenphänomenen unmittelbar anregte. Im vergangenen Jahr berichteten gleich drei unabhängige Gruppen einschließlich der Gruppe von Ferlaino von der Beobachtung von Suprasolidität in Quantengasen.

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