Det är nu tekniskt möjligt att hålla grupper av atomer vid temperaturer som bara ligger några hundradelar av en grad över absoluta nollpunkten. Denna så kallade "ultrakold gas" laddad i ett optiskt gitter är en extremt kraftfull plattform för att studera kvantmekaniska fenomen inklusive fasövergångar, på grund av den utmärkta kontrollen av experimentella parametrar, som potentiella djup, inter-partikelinteraktionsstyrkor och gitterparametrar. Sk Noor Nabi från Zhejiang University i Hangzhou, Kina och kollegor vid Indian Institute of Technology, Guwahati, Indien, har studerat fasövergången mellan Mott-isolering (MI) och superfluid (SF) tillstånd för en sådan gas i ett tidsberoende syntetiskt magnetfält. Deras resultat, publicerad i EPJ B , visa att gasens energispektrum tappar symmetri i det fluktuerande magnetfältet. Detta observeras i försvinnandet av den slående "Hofstadters fjäril"-effekt som ses i energispektrumet under ett konstant magnetfält.

Fysiken hos en ultrakall gas – uttryckt på ett annat sätt, av att interagera, neutrala bosoner nära absolut noll – kan beskrivas matematiskt med Bose-Hubbard-modellen. Med hjälp av denna teori, Nabi och hans medarbetare modellerade en neutral ultrakall gas i ett syntetiskt magnetfält med ett magnetiskt flöde som varierade över tiden. Att plotta fasdiagrammen vid olika tidpunkter och för olika värden på magnetiskt flöde visade några ganska dramatiska förändringar i formen av gränsen mellan MI (isolerande) och SF (noll viskositet) tillstånden. Således, stabiliteten för MI-fasen och följaktligen den kritiska platsen för fasövergången beror på det särskilda valet av tidsberoende mätfält. De visade också att symmetrin i energispektrumet under ett konstant magnetfält gick förlorad när tidsberoende infördes, leder till att det karakteristiska Hofstadters fjärilsmönster försvinner.

Bose-Hubbard-modellen är viktig för studiet av kvantintrassling, som har många tillämpningar inom kvantinformationsteori. Därför, studier som den här – som på ytan kan verka ganska oklara – kan komma att ha tillämpningar i "verkliga världen" när kvantdatorer blir praktiska.