毫开尔文温度下量子涡旋的纳米尺度实时探测
介观与纳米尺度物理
2021-06-09 v1 量子气体
流体动力学
仪器与探测器
摘要
由于我们仍然缺乏经典湍流的理论,注意力便集中在概念上更简单的量子流体湍流上。这种由相同的单量子化涡旋组成的系统能否为经典对应物提供一个物理上可实现的“玩具模型”?话虽如此,迄今为止我们仍缺乏能够对量子湍流所涉及的广泛长度尺度进行实时、非侵入式探测的探测器。然而,我们在此展示了在 10 mK 的超流 He 中,利用纳米尺度谐振梁对量子涡旋进行实时探测。基本思想是我们可以将单个涡旋捕获在纳米梁的长度方向上,并观察涡旋被捕获或释放时的跃迁,我们通过梁的谐振频率偏移来观察这一现象。借助音叉源,我们可以控制环境涡度密度,并追踪其对涡旋捕获和释放速率的影响。但最重要的是,我们展示了这些器件能够在微米尺度上探测湍流。
引用
@article{arxiv.2007.04482,
title = {Nanoscale Real-Time Detection of Quantum Vortices at Millikelvin Temperatures},
author = {A. Guthrie and S. Kafanov and M. T. Noble and Yu. A. Pashkin and G. R. Pickett and V. Tsepelin and A. A. Dorofeev and V. A. Krupenin and D. E. Presnov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04482},
year = {2021}
}