Onderzoekers van het Rochester Institute of Technology maken deel uit van een nieuwe studie die zou kunnen helpen het potentieel van superfluïden te ontsluiten - in wezen wrijvingsloze speciale stoffen die in staat zijn tot ongestoorde beweging zodra ze zijn gestart. Een team van wetenschappers onder leiding van Mishkat Bhattacharya, een universitair hoofddocent aan RIT's School of Physics and Astronomy en Future Photon Initiative, stelde een nieuwe methode voor voor het detecteren van superfluïde beweging in een artikel gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

Wetenschappers hebben eerder supervloeistoffen in vloeistoffen gemaakt, vaste stoffen, en gassen, en hoop dat het benutten van de eigenschappen van superfluïden kan leiden tot ontdekkingen zoals een supergeleider die bij kamertemperatuur werkt. Bhattacharya zei dat een dergelijke ontdekking een revolutie teweeg kan brengen in de elektronica-industrie, waar energieverlies door resistieve verwarming van draden grote kosten met zich meebrengt.

Echter, een van de grootste problemen bij het bestuderen van superfluïde is dat alle beschikbare methoden voor het meten van de delicate superfluïde rotatie de beweging tot stilstand brengen. Bhattacharya en zijn team van RIT-postdoctorale onderzoekers werkten samen met wetenschappers in Japan, Taiwan, en India om een ​​nieuwe detectiemethode voor te stellen die minimaal destructief is, ter plaatse, en in realtime.

Bhattacharya zei dat de technieken die werden gebruikt om zwaartekrachtsgolven te detecteren, voorspeld door Einstein, de nieuwe methode inspireerden. Het basisidee is om laserlicht door de roterende superfluïde te laten gaan. Het licht dat tevoorschijn kwam, zou dan een modulatie oppikken met de frequentie van superfluïde rotatie. Het detecteren van deze frequentie in de lichtstraal met behulp van bestaande technologie leverde kennis op van de superfluïde beweging. De uitdaging was om ervoor te zorgen dat de laserstraal de superflow niet verstoort, die het team bereikte door een andere lichtgolflengte te kiezen dan die door de atomen zou worden geabsorbeerd.

"Onze voorgestelde methode is de eerste die minimaal destructieve metingen garandeert en is duizend keer gevoeliger dan welke beschikbare techniek dan ook, " zei Bhattacharya. "Dit is een zeer opwindende ontwikkeling, omdat de combinatie van optica met atomaire superflow geheel nieuwe mogelijkheden voor detectie en informatieverwerking belooft."

Bhattacharya en zijn collega's toonden ook aan dat de lichtstraal superstromen actief kan manipuleren. Vooral, ze toonden aan dat het licht kwantumverstrengeling kan creëren tussen twee stromen die in hetzelfde gas stromen. Een dergelijke verstrengeling kan nuttig zijn voor het opslaan en verwerken van kwantuminformatie.