超流氦中旋子的超快非平衡动力学
量子气体
2023-05-31 v1 量子物理
摘要
超流 4He 是人类发现的第一种超流体，但在某些方面却是人们理解最少的。与 3He 超流体或各种超冷气体的玻色-爱因斯坦凝聚体不同，超流 4He 是一种由强相互作用准粒子组成的极稠密液体。因此，其理论必然是唯象的：准粒子的性质由实验得出，而关于其描述的争议依然存在，特别是在涡旋动力学以及旋子和旋子对产生的性质方面。因此，开发新的实验工具来探测远离平衡态的系统非常重要。在此，我们描述了一种通过超短激光脉冲激发旋子对来局部扰动超流氦密度的方法。通过测量该扰动的含时演化，我们在皮秒时间尺度上追踪了双旋子态的非平衡演化。我们的结果揭示了热旋子对在与较冷的其他准粒子气体热化时发生了超快冷却。我们预期这些发现，以及所引入的超快激光技术在未来对块体液态 4He 不同温度和压力条件下的应用，将激发进一步的实验与理论研究，以更好地理解超流性。
引用
@article{arxiv.2210.05374,
title = {Ultrafast non-equilibrium dynamics of rotons in superfluid helium},
author = {A. A. Milner and P. C. E. Stamp and V. Milner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05374},
year = {2023}
}