更新日期:2017.6.5

来源:蒙特利尔理工学院

处于超声态的电磁声子流遇到障碍物（上图）和处于超流态的电磁声子流遇到障碍物（下图）

几个世纪以来，科学家们已经知道光是由波所构成的。光同时也具有液体的某些性质，比如，像河流一样在遇到障碍物时会形成涟漪或旋涡，这个事实是最近才被发现，而光的这一性质一直是项热门的研究。光的 “液体”性只有在特定情况下——当形成光波的光子相互作用时，才会显现。

与加拿大蒙特利尔工学院（Polytechnique Montreal in Canada）合作的意大利莱切纳米技术中心（CNR NANOTEC of Lecce in Italy）的研究者表露：“装饰”有电子的光（译注：即与电子发生了相互作用的光）在碰到障碍物时所发生的涟漪和涡旋现象更明显。光一旦变成超流体（superfluid）就会无摩擦地流经障碍物，并在障碍物的后面重新汇聚，且不产生任何波纹。

观察到上述实验现象的实验研究小组组长Daniele Sanvitto说：“超流态之所以引人瞩目，是因为通常只有当温度接近绝对零度（零下273摄氏度）时才能被观察到。如此低的温度只有在诸如液氦或超冷原子气体中方能实现。”我们研究的特别发现是，使用被称为电磁声子(polaritons)的光-物质粒子证明了超流态也能在常温常压下发生。

Sanvitto补充道：“超流态下的流体由于没有粘性可以直接流出容器。超流态与所有粒子浓缩成玻色-爱因斯坦凝聚态（Bose-Einstein condensate）的能力有关，玻色-爱因斯坦凝聚态也被称作物质的第五态，处在波色-爱因斯坦凝聚态中的粒子会像宏观波一样以不变的频率振动。

在超导体中也会出现类似的现象：电子配对后发生凝聚，形成具有理想导电性的超流体，或着说是超电流。”

上述实验表明：在常温下获得超流体是可能的，而此前超流态还只能在温度接近绝对零度时出现。这项技术未来或可应用于光子学器件中。

蒙特利尔工学院团队的协调员Stéphane Kéna-Cohen表示：“为了在常温下获得超流体，我们把使用有机分子制作的超薄薄膜夹在两个高反光镜中间。当光在高反光镜中来回反射时，其会与薄膜中的分子发生强烈的相互作用，这使得我们可以形成光-物质混合的流体。”

“用这种方法，我们可以将光子的有效质量轻和速度快等特性与分子内电子的强相互作用相结合。正常情况下，流体遇到障碍物时会形成波纹和涡旋。在超流体中，障碍物所形成的微扰能够被抑制，从而使流体能够不受影响的继续流动。”

翻译：邱云

校审：柯奎宇、赵昌昊