Dua eksperimen bendalir kuantum membuka laluan baharu dalam fizik

Teknik yang dikenali sebagai interferometri fonon Sagnac ini mengukur cara gelombang bunyi—atau fonon—bergerak melalui superbendalir yang berputar. Prinsipnya boleh diibaratkan seperti kesan Doppler: bunyi siren ambulans kedengaran berubah apabila ambulans menghampiri dan kemudian menjauhi kita. Dalam eksperimen ini, putaran superbendalir mengubah fasa gelombang bunyi, lalu memberikan maklumat tentang momentum sudut sistem , .

Apa yang dapat didedahkan?

• Pasangan Cooper dan superbendalir fermion: Dengan meneliti cara bunyi bergerak, penyelidik boleh membuat kesimpulan tentang mekanisme pasangan fermion—iaitu pembentukan pasangan Cooper—yang menjadi asas kepada superbendaliran. Fenomena pasangan ini juga berkait dengan superkonduktiviti dalam sesetengah bahan, tetapi selama ini sukar untuk disiasat secara langsung .
• Peredaran terkuantum: Interferometri Sagnac menyediakan kaedah baharu untuk mengukur pusaran terkuantum dan peredaran yang terkuantum, dua ciri penting superbendalir fermion. Ini merupakan kali pertama peredaran terkuantum dikesan dalam sistem fermion yang berkorelasi kuat menggunakan bunyi .

Hasil kajian itu membuka “jendela” baharu kepada jirim kuantum. Dalam sistem yang sukar diperhatikan menggunakan kaedah biasa, bunyi boleh berfungsi sebagai alat diagnostik yang berkuasa .

2. Eksperimen BEC berasaskan awan mengesahkan terowong anomali

Dalam kajian yang diterbitkan dalam Communications Physics pada 31 Julai 2026, ahli fizik teori Ippei Danshita dari Kindai University dan Daichi Kagamihara dari Chuo University menggunakan Oqtant—platform eksperimen BEC yang boleh dicapai melalui awan dan disediakan oleh Infleqtion—untuk memerhati kesan terowong anomali terhadap pengujaan kolektif , . Kajian ini merupakan hasil saintifik semakan rakan sebaya pertama yang diterbitkan daripada platform Oqtant .

Apakah terowong anomali?

Dalam terowong kuantum biasa, kebarangkalian zarah menembusi penghalang lazimnya menurun apabila tenaganya semakin rendah. Namun, terowong anomali dalam BEC menunjukkan tingkah laku bertentangan.

Gelombang bunyi ber tenaga rendah—yang merupakan pengujaan kolektif—boleh dipindahkan dengan sempurna walaupun berdepan penghalang yang tinggi. Pada tenaga sifar, kebarangkalian penghantaran menghampiri nilai satu, atau 100 peratus . Pemerhatian eksperimen sepadan dengan ramalan teori, sekali gus mengesahkan kesan yang berlawanan dengan intuisi ini buat kali pertama .

Kesan tersebut bukan hanya dijangka berlaku dalam BEC. Ia turut diramalkan wujud dalam bahan seperti magnet, menjadikan pengesahan eksperimen ini satu langkah penting dalam fizik jirim terkondensasi .

3. Apabila makmal kuantum berpindah ke awan

Eksperimen BEC itu juga penting kerana menunjukkan bagaimana penyelidikan kuantum canggih boleh menjadi lebih mudah dicapai. Eksperimen atom ultrasejuk secara tradisional memerlukan latihan khusus selama bertahun-tahun untuk membina dan mengendalikan peralatan yang rumit. Keadaan ini menyukarkan ahli fizik teori untuk menguji ramalan mereka sendiri di makmal .

Melalui Oqtant, pasukan penyelidik boleh mereka bentuk dan menjalankan eksperimen dari jauh tanpa memiliki infrastruktur makmal sendiri , . Pendekatan ini berpotensi memperluas perkara yang boleh dilakukan oleh ahli fizik teori serta mendorong lebih banyak kemudahan eksperimen berteknologi tinggi dipindahkan ke platform awan .

Trend ini mempunyai persamaan dengan perkhidmatan pengkomputeran kuantum berasaskan awan yang disediakan oleh syarikat seperti IBM dan Google. Bezanya, dalam model baharu ini, bukan sekadar komputer kuantum yang boleh diakses melalui internet—peralatan eksperimen fizikal yang sangat kompleks juga boleh digunakan oleh komuniti penyelidik yang lebih luas .

Dua pendekatan, satu perubahan besar

Walaupun kedua-dua kajian itu bebas antara satu sama lain, kedua-duanya berkongsi idea utama: bunyi dan akses eksperimen yang lebih terbuka boleh membantu kita mengkaji bendalir kuantum dengan cara yang sebelum ini sukar dilakukan.

Kajian pertama memperkenalkan bunyi sebagai cara untuk menyiasat pasangan Cooper dan peredaran terkuantum dalam superbendalir fermion. Kajian kedua pula mengesahkan terowong anomali sambil menunjukkan bahawa eksperimen BEC canggih boleh dikendalikan melalui awan.

Gabungan kedua-dua kemajuan ini bukan sahaja memperdalam pemahaman tentang superbendaliran dan terowong kuantum, malah turut mengubah persoalan tentang siapa yang boleh menjalankan penyelidikan fizik paling hadapan.