研究发现旋转超流体的量子态可以通过三种方式放电

根据赫尔辛基大学最近发表在《物理评论快报》杂志上的一项研究，经过四次量子化的超流体旋涡有三种分裂方式，这取决于温度

流体在温度绝对零点附近（约-273°C）转变为超流体。摩擦力等内部阻力消失了。在这一点上，流体的行为不能再使用经典力学来描述；相反，必须应用量子物理学

当超流体旋转时，产生的旋转永远不会减慢，因为超流体没有粘度或摩擦力。这已经在原子水平上用氦以非常慢的旋转进行了实验，然而，观察到超流体最终停止了

原因是超流体的涡度变得量子化：整体旋转分解为小涡旋——角动量既量子化又持久，因此不会消失

一个规则的旋涡——比如从水槽排水——可以以任何速度在其轴上旋转，而量子化旋涡的角动量总是与一个整数成比例。这个整数称为绕组数。单个和四次量子化涡旋的缠绕数分别为1和4

由于分裂后系统的能量显著降低，四次量子化的涡旋更不稳定，因此四次量子化涡旋很容易分裂成四个单量子化涡旋。更低的能量意味着更稳定的系统

赫尔辛基大学的博士研究员Xin Li在最近的工作中研究了四次量子化涡旋的分裂过程。当一个不稳定的四次量子化的涡旋在三个不同的温度下存在时，会发生什么，所有的温度都非常接近绝对零度

在这项研究中，观察到四次量子化涡旋有三种分裂方法，导致三种不同的模式。尽管在之前的研究中已经从理论上确定了这些模式，但研究结果首次表明，温度会导致不同的分裂过程

分裂是通过将一种相对较新的理论应用于这一现象来建模的，称为规范/重力对偶或全息术。这种双重性允许以与现实情况非常相似的方式对温度的影响进行系统的检查

研究表明，在低温范围内存在两种观察到的模式，而如果温度进一步升高，可能会出现第三种模式。实验上，到目前为止，已经观察到其中两种分裂模式，研究人员认为，在更高的温度下，一种新的模式可能会变得可见