p Em experimentos com átomos magnéticos conduzidos em temperaturas extremamente baixas, os cientistas demonstraram uma fase única da matéria:os átomos formam um novo tipo de líquido quântico ou estado de gota quântica. Essas chamadas gotículas quânticas podem preservar sua forma na ausência de confinamento externo por causa dos efeitos quânticos. A equipe conjunta de físicos experimentais de Innsbruck e físicos teóricos de Hannover relatam suas descobertas na revista Revisão Física X . p "Nossas gotículas Quantum estão na fase gasosa, mas ainda caem como uma rocha, "explica a física experimental Francesca Ferlaino ao falar sobre o experimento fascinante. No laboratório, sua equipe observou como as macrogotículas se formaram em um gás quântico. Os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que as gotículas quânticas foram mantidas juntas quase sem intervenção externa e apenas por efeitos quânticos. Esta descoberta pela equipe de pesquisa em Innsbruck, e um trabalho semelhante realizado simultaneamente por um grupo de pesquisa da Universidade de Stuttgart trabalhando com o elemento magnético disprósio, abre uma área de pesquisa completamente nova no campo de gases quânticos ultracold.

p Em seu experimento, os pesquisadores produziram um condensado de Bose-Einstein de átomos de érbio em temperaturas extremamente baixas em uma câmara de vácuo. Eles então controlaram a interação das partículas usando um campo magnético externo. As propriedades únicas dos átomos magnéticos permitiam suprimir as interações regulares até um grau em que as correlações quânticas se tornavam a força motriz. Com sua equipe, Ferlaino foi capaz de provar que as flutuações quânticas levam a uma repulsão efetiva de partículas que fornece a tensão superficial necessária para estabilizar uma gota quântica contra o colapso. "Em nosso experimento, temos, pela primeira vez, percebeu um cruzamento controlado de um condensado de Bose-Einstein, que se comporta como um gás superfluido, em uma única gota quântica gigante como um líquido de 20, 000 átomos, "explica a física experimental e primeira autora do estudo Lauriane Chomaz. Graças ao controle primoroso das interações interatômicas no experimento, os físicos puderam provar de forma conclusiva a importância das flutuações quânticas comparando seus dados experimentais com a teoria desenvolvida pelo grupo de pesquisa de Luis Santos na Universidade de Hanover.

p O excelente acordo entre teoria e experimento revelou o papel das flutuações quânticas juntamente com as propriedades contra-intuitivas desta nova fase da matéria, que pode ser encontrado entre condensados ​​gasosos de Bose-Einstein e hélio superfluido líquido. Outras investigações sobre este estado de gota podem contribuir para aumentar nosso conhecimento sobre a superfluidez. Ao lado do hélio, uma gota quântica é o único sistema de superfluido do tipo líquido conhecido. Os gases quânticos ultracold oferecem uma plataforma única e perfeita para estudar esses fenômenos devido à sua alta pureza e sintonia. A longo prazo, esta fase da matéria pode levar a novos insights relevantes para estudos de supersolididade, que é matéria condensada superfluida.