经典光的瑞利-金斯凝聚：观测与热力学表征

关于波湍流的理论研究预测，纯经典的随机波系统可展现出一种凝聚过程，类似于量子玻色-爱因斯坦凝聚。我们报道了在多模光纤中传播的类光学波（即无热浴的保守哈密顿系统）向凝聚转变的实验观测。与以非线性相干结构（孤子、涡旋……）非平衡形成为特征的常规自组织过程不同，此处的自组织源于经典波的平衡瑞利-金斯统计。实验结果表明，在向凝聚转变时化学势达到最低能级，导致光纤基模的宏观占据。跨越凝聚转变的凝聚体分数的近场与远场测量结果与瑞利-金斯理论定量相符。经典波凝聚的热力学揭示出，与量子玻色-爱因斯坦凝聚相反，热容在凝聚态取常数值，并在转变之上的正常态趋于消失。我们的实验证明了一种完全由经典光波统计平衡性质驱动的自组织相干现象。