To kvantegennembrud fra juli: Forskere lytter til superfluider og laver forsøg i skyen

Metoden kaldes Sagnac-fononinterferometri. Den bygger på målinger af, hvordan lydbølger – eller fononer – bevæger sig gennem en roterende superfluid. På samme måde som en ambulances sirene ændrer tonehøjde, når den suser forbi, ændrer superfluidens rotation lydbølgernes fase. Det giver forskerne adgang til information om systemets impulsmoment , .

Hvad kan metoden afsløre?

• Cooper-par og fermionisk superfluiditet: Ved at ”lytte” til lydens udbredelse kan forskerne indirekte undersøge den fermioniske parringsmekanisme – dannelsen af Cooper-par – som ligger bag superfluiditeten. Det er det samme grundlæggende fænomen, der spiller en central rolle i superledning i visse materialer, men som hidtil har været vanskeligt at undersøge direkte .
• Kvantiseret cirkulation: Interferometrien giver en ny måde at måle kvantiserede hvirvler og den kvantiserede cirkulation, som kendetegner fermioniske superfluider . Det er første gang, at kvantiseret cirkulation er blevet registreret i et stærkt korreleret fermionisk system ved hjælp af lyd.

Resultatet åbner ifølge forskerne et nyt vindue til kvantestof. Lyd bliver her et diagnostisk værktøj til at undersøge systemer, som ellers er vanskelige at gennemskue med traditionelle målemetoder .

2. Et cloud-forsøg bekræfter anomal tunneling

I en anden undersøgelse, offentliggjort i Communications Physics den 31. juli 2026, brugte teoretiske fysikere Ippei Danshita fra Kindai University og Daichi Kagamihara fra Chuo University platformen Oqtant. Tjenesten, der leveres af Infleqtion, giver fjernadgang til eksperimenter med Bose-Einstein-kondensater (BEC’er) , .

Forskerne kunne dermed undersøge, hvordan anomal tunneling påvirker kollektive excitationer – svingninger, hvor mange partikler i kondensatet bevæger sig samlet. Arbejdet er det første fagfællebedømte forskningsresultat, der er produceret via Oqtant-platformen .

Hvad er anomal tunneling?

Ved almindelig kvantetunneling falder sandsynligheden for, at en partikel trænger gennem en barriere, typisk med faldende energi. Ved anomal tunneling i et BEC sker det modsatte: Lydbølger med meget lav energi kan transmitteres næsten perfekt, selv gennem høje barrierer. Ved nul energi nærmer transmissionssandsynligheden sig én .

De eksperimentelle observationer stemte overens med de teoretiske forudsigelser og bekræftede dermed dette kontraintuitive fænomen . Anomal tunneling forventes ikke kun at kunne forekomme i BEC’er, men også i materialer som magneter. Derfor kan resultatet få betydning for den bredere forskning i kondenseret stof .

3. Når kvanteeksperimenter flytter i skyen

BEC-undersøgelsen peger samtidig på en mulig ændring i den måde, kvanteforskning udføres på. Traditionelle eksperimenter med ultrakolde atomer kræver specialiseret udstyr og mange års erfaring med at opbygge og betjene laboratorier. Det har i praksis gjort det svært for teoretiske fysikere selv at afprøve deres forudsigelser .

Med Oqtant kunne forskerne i stedet designe og gennemføre eksperimenter på afstand uden at have deres egen avancerede laboratorieinfrastruktur , . Forskerne fremhæver, at modellen kan udvide, hvad teoretiske fysikere selv kan undersøge, og muligvis fremskynde overgangen til cloud-baseret adgang til andre avancerede eksperimentelle faciliteter .

Udviklingen minder om cloud-tjenester inden for kvantecomputere, hvor forskere kan få adgang til avanceret hardware via internettet. Forskellen er, at det her ikke kun handler om beregninger, men om at styre et fysisk kvanteeksperiment på afstand .

De to forsøg er uafhængige af hinanden, men de har en fælles pointe: Lydbølger kan bruges til at undersøge kvantestof, mens cloud-platforme kan gøre avancerede eksperimenter tilgængelige for flere forskere. Sammen viser resultaterne både nye veje til at forstå superfluiditet og tunneling – og en mulig ny model for, hvem der kan udføre frontforskning i fysik.