
Коллектив ученых из Канады, США и Германии впервые экспериментально изучил движение сверхтекучего гелия в квази-одномерных системах. Речь идет о каналах настолько малой толщины (несколько нанометров), что в них подавляются почти все двух- и трехмерные эффекты (например, вихри), и гелий может двигаться только в одном направлении. Изучение поведение гелия в таких системах позволит ответить на некоторые вопросы о механизмах образования дефектов в квантовых системах при температурах, близких к абсолютному нулю. Работа опубликована в Science Advances.При температурах ниже некоторого критического значения изотоп гелия 4He переходит в сверхтекучее состояние, то есть в нем полностью пропадает вязкость. Такая сверхтекучая жидкость способна, например, «выползать» из емкости вопреки гравитации.Согласно наиболее общепринятой модели, переход от обычного состояния к сверхтекучему происходит не скачком, а через стадию «двух жидкостей». Одна из них — это «нормальный» гелий, обладающий ненулевой вязкостью, а другая — сверхтекучий гелий. Чем ниже температура системы, тем больше доля сверхтекучего гелия в смеси.Авторы измеряли скорость течения гелия в каналах толщиной от двадцати до трех нанометров в зависимости от температуры и давления. Начало перехода к сверхтекучему состоянию наблюдалось при температуре около двух кельвинов, в полном соответствии с предыдущими данными. Однако при переходе от более толстых каналов к более тонким поведение гелия менялось: скорость течения уменьшалась.
