(Phys.org) - Ett team av forskare vid University of Cambridge har lyckats skapa turbulens i ett Bose -Einstein -kondensat (BEC) och i processen, har möjligen öppnat dörren till en ny forskningsväg. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , teamet beskriver hur de uppnådde denna bedrift och bevisen de hittade för en kaskad. Brian Anderson från University of Arizona erbjuder en artikel om News &Views som beskriver teamets arbete i samma journalnummer och ger en kort översikt över den karakteristiska fördelningen av rörelseenergi i turbulenta vätskor.

Forskare har lärt sig mycket om arten av turbulens i vätskor under de senaste hundra åren, varav några omger hur kinetisk energi fördelas mellan komponenter som har olika moment - vilket kan ses i handling, som Anderson konstaterar, genom att röra grädde i en kopp kaffe. Men tills nu, ingen hade lyckats producera turbulens i en BEC, där en gas av bosoner kyls till nära absolut noll vilket gör att de upptar lägsta möjliga kvanttillstånd, och därmed möjliggöra visning av kvantfenomen - Anderson kallar dem "mikroskopiska droppar av atomgaser".

I denna nya insats, forskarna genomförde experiment för att upptäcka vad som kan hända om turbulens introduceras för en BEC, I detta fall, en gjord av rubidiumatomer fångade i en laserskapad virtuell låda-denna typ av installation gav enhetlig densitet av atomerna. Teamet använde sedan ett tidsinställt magnetfält som tjänade till att skaka upp molnet av atomer, som tillförde energi till systemet. De bestämde sedan momentumfördelningen. För små tidsintervaller, de fann att de flesta atomerna i molnet befann sig i ett lågmoment-läge-mer skakningar drev atomerna till ett högre momentum-läge. Efter ungefär två sekunder, forskarna hittade bevis på en kaskad av excitationer genom att släppa molnet och fånga vad som hände med en 2-D-kamera.

Metoden som teamet använde för att orsaka turbulens i en BEC kommer sannolikt att användas som modell för framtida experiment med kvantturbulens.