液态金属氢中的超导体到超流体相变

尽管氢是最简单的原子，但它并不形成最简单的固体或液体。这些物相中的量子效应相当显著（这是质子质量轻的结果），并且对包括空间有序在内的许多物理性质有着明显且常常令人费解的影响。迄今为止，致密氢的结构在实验上仍难以捉摸。最近对氢熔化曲线的研究表明，在高压（但实验上可达到）下，压缩氢即使在低温下也会呈现液态。在达到这一物相的过程中，氢预计还将经历绝缘体到金属的转变。这提出了一种新的物质状态的可能性：一种近基态液态金属，及其在量子域中的有序态。有序量子流体传统上被归类为超导体或超流体；这些系统分别以无耗散电流或无耗散质量流为特征。在此，我们报告一项基于拓扑论证的分析，该分析针对液态金属氢的预期相，发现它可能代表一种新型的有序量子流体。具体来说，我们证明液态金属氢不能完全被归类为超导体或超流体。我们预测，在存在磁场的情况下，液态金属氢将表现出从超导体到超流体的多种有序态相变。