量子气体中打破连续平移对称性的超固体形成

超固体态的概念是矛盾的。它结合了多体系统的结晶化与其构成原子的无耗散流动。这种量子相需要打破两种连续对称性：超流体的相位不变性和形成晶体所需的连续平移不变性。近50年前针对氦提出该概念以来，超固体性的实验验证仍难以实现。一种仅在预先施加的晶格结构上打破离散平移对称性的变体，即“晶格超固体”，已基于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的自组织实现。然而，晶格超固体并不具备最初提出的超固体态所特有的连续基态简并性。在此，我们报告了一种打破连续平移对称性的超固体的实现。通过将BEC对称耦合到两个光学腔的模式，连续对称性从两个离散空间对称性中涌现。我们确立了该超固体的相位相干性，并通过从腔泄漏的光场多次测量晶体位置，发现了高度的基态简并性。这些光场也用于实时监测位置涨落。我们的概念为创建和研究具有可控提升基态简并性的玻璃态多体系统（例如存在无序时的超固体）提供了一条途径。