Num avanço significativo, três equipas de investigação distintas demonstraram independentemente a existência de propriedades supersólidas em gases quânticos dipolares. Essas descobertas abrem novos caminhos para a compreensão da interação entre a mecânica quântica e a física da matéria condensada.

Supersolididade é um estado único da matéria onde um material exibe características superfluidas e sólidas simultaneamente. No superfluido, os átomos fluem sem qualquer resistência, enquanto no sólido eles são mantidos em posições fixas. Os supersólidos, por outro lado, possuem propriedades de ambas as fases, permitindo a propagação de ondas sonoras e a existência de ordem de longo alcance.

As três equipes, lideradas por pesquisadores da Universidade de Innsbruck, da Universidade Rice e do Instituto Flatiron, trabalharam com gases quânticos dipolares, onde as partículas têm um momento de dipolo elétrico diferente de zero. Ao controlar cuidadosamente as interações entre esses átomos dipolares e a força do campo magnético, as equipes conseguiram criar condições favoráveis ​​para o surgimento da supersolididade.

Os pesquisadores usaram diferentes técnicas experimentais para sondar as propriedades dos gases quânticos dipolares. A equipe de Innsbruck empregou a espectroscopia de Bragg para medir a velocidade do som e estudar as excitações coletivas no sistema. Os pesquisadores da Rice University usaram uma combinação de espectroscopia de Bragg e medições de densidade para caracterizar o estado supersólido. A equipe do Flatiron Institute empregou uma nova técnica chamada espectroscopia spin-eco para investigar a dinâmica do gás quântico dipolar e confirmar seu comportamento supersólido.

As observações independentes da supersolididade em gases quânticos dipolares fornecem fortes evidências da existência deste estado exótico da matéria. Essas descobertas têm implicações profundas para a nossa compreensão das transições de fase quântica e do comportamento de sistemas quânticos fortemente correlacionados. Eles também oferecem uma plataforma promissora para explorar outros novos fenômenos quânticos e fases da matéria.

Os gases quânticos dipolares oferecem oportunidades únicas para o estudo da supersolididade devido ao grau adicional de liberdade fornecido pelos momentos de dipolo elétrico. Ao manipular esses dipolos, os pesquisadores podem ajustar as interações entre os átomos e acessar uma rica variedade de estados quânticos. A realização bem-sucedida da supersolididade em gases quânticos dipolares abre caminho para futuras investigações sobre as propriedades fundamentais deste intrigante estado da matéria.

No geral, as demonstrações independentes de supersolididade em gases quânticos dipolares representam um marco importante no campo da investigação da matéria quântica e abrem possibilidades excitantes para a futura exploração e compreensão dos fenómenos quânticos.