Het is nu technisch mogelijk om groepen atomen te houden bij temperaturen die slechts enkele honderdsten van een graad boven het absolute nulpunt liggen. Dit zogenaamde 'ultrakoude gas' geladen in een optisch rooster is een extreem krachtig platform om kwantummechanische verschijnselen te bestuderen, waaronder faseovergangen, dankzij de uitstekende controle van experimentele parameters, zoals potentiële diepten, inter-deeltjesinteractiesterkten en roosterparameters. Sk Noor Nabi van de Zhejiang Universiteit in Hangzhou, China en collega's van het Indian Institute of Technology, Guwahati, Indië, hebben de faseovergang bestudeerd tussen de Mott-isolatie (MI) en superfluïde (SF) toestanden van een dergelijk gas in een tijdsafhankelijk synthetisch magnetisch veld. hun resultaten, gepubliceerd in EPJ B , laten zien dat het energiespectrum van het gas symmetrie verliest in het fluctuerende magnetische veld. Dit wordt waargenomen in het verdwijnen van het opvallende 'Hofstadter's vlinder'-effect dat wordt waargenomen in het energiespectrum onder een constant magnetisch veld.

De fysica van een ultrakoud gas - anders gezegd, van interactie, neutrale bosonen dicht bij het absolute nulpunt - kunnen wiskundig worden beschreven met het Bose-Hubbard-model. Met behulp van deze theorie, Nabi en zijn medewerkers modelleerden een neutraal ultrakoud gas in een synthetisch magnetisch veld met een magnetische flux die in de tijd varieerde. Het plotten van de fasediagrammen op verschillende tijdstippen en voor verschillende waarden van magnetische flux toonde enkele behoorlijk dramatische veranderingen in de vorm van de grens tussen de MI (isolerend) en SF (nul viscositeit) toestanden. Dus, de stabiliteit van de MI-fase en dus de kritische locatie van de faseovergang hangt af van de specifieke keuze van het tijdsafhankelijke meetveld. Ze toonden ook aan dat de symmetrie van het energiespectrum onder een constant magnetisch veld verloren ging zodra tijdsafhankelijkheid werd geïntroduceerd, wat leidde tot het verdwijnen van het karakteristieke vlinderpatroon van Hofstadter.

Het Bose-Hubbard-model is belangrijk voor de studie van kwantumverstrengeling, die veel toepassingen heeft in de kwantuminformatietheorie. Daarom, studies zoals deze - die op het eerste gezicht nogal obscuur kunnen lijken - kunnen 'echte wereld'-toepassingen krijgen wanneer kwantumcomputers praktisch worden.