美国-澳大利亚跨太平洋研讨会:克里斯·赫尔默森-二维超流体湍流大尺度流动的演化

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主讲人:Kris Helmerson(莫纳什大学)

二维超流体中湍流大尺度流动的演化

在二维湍流流动中，流体看似随机的旋转运动可以演变成持久的大尺度涡旋。为了解释这种行为，Lars Onsager提出了一个基于量化涡[1]的统计流体动力学模型，其中持久的大尺度涡对应于负温度状态。我们在原子超流态气体[2]实验中证实了Onsager的模型。通过拖动由激光束阵列形成的栅格屏障，穿过扁圆形原子气体玻色-爱因斯坦凝聚态，我们产生了非平衡分布的漩涡。随后，我们使用速度选择性布拉格散射和吸收成像来识别环流的标志和涡的位置，以确定涡的分布和由此产生的流场。我们观察到逆能量级联的特征，在超流体的后续演化中，由涡的蒸发加热驱动，导致以负绝对温度为特征的集群涡的稳态配置。我们的研究结果为在相互作用的量子系统中脱离平衡的涌现结构的定量研究开辟了一条途径。

[1] L. Onsager，《新西门托》第6卷，第279-287页(1949)。
s.p.约翰斯通等一个l.，科学vol. 364, pp. 126701271 (2019)

这个演讲是美国和澳大利亚研究人员的新系列讲座介绍凝聚态和冷原子物理的新发展，丰富了两个物理社区之间的联系。由FLEET、莫纳什物理与天文学院和的联合量子研究所．