光的量子流体进入更清楚的视野

超流性,即流体能够无摩擦地流动,并不局限于流体动力学所描述的系统。十多年前，光学研究人员开始对超流体和其他量子流体产生兴趣，这是因为认识到在非线性介质中传播的光可以表现出量子流体动力学特征。

得益于该小组之前开发的基于相干探针光谱学的创新技术，研究人员能够克服这些限制。在该技术中，泵浦脉冲之后是可调谐激光场，用于探测Bogoliubov激发。探测激光器允许将信号与流体的背景发射隔离开来，从而使设置能够以前所未有的空间和光谱分辨率访问极化流体的特征。

通过一系列实验，Claude及其同事对极化流体积体激发的分散进行了全面表征。对于给定的泵浦能量，他们针对不同角度的探测光束测量腔体的反射率。对于每个角度，当探头与集体极化子激发共振时，反射率都会下降，这使得研究人员能够用不同的波矢量表征Bogoliubov激发，从而重建色散关系。此外，他们利用光束的高斯形状使他们的实验结果符合解释这种形状的理论预测——这一简单的过程似乎使他们同时能够高精度地提取具有极化条件的流体中的声速。

由于这项研究，量子流体的框架获得了一定程度的实验控制，为更广泛的极化流体定量研究铺平了道路。通过探测与标准量子流体行为的微小偏差，该装置将使对量子流体动力学的前所未有的洞察成为可能。更重要的是，它可能使极化子系统能够用作重力的光学模拟，可用于模拟与天体物理学、宇宙学和量子引力相关的难以探测的现象。然而，这项研究的结果表明，如果我们能够在实验室环境中进行测试，那么我们就可以开发出一种新的方法来解决这个问题。

（编辑：银川站长网）

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