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2025-08-12
IT之家 8 月 12 日消息，科技媒体 asiaresearchnews 昨日（8 月 11 日）发布博文，报道称物理学家首次在量子流体中观测“量子开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI）”，并捕捉到新奇的“偏心分数斯格明子”（EFSs）涡旋结构。
IT之家注：KHI 原为经典流体力学现象，指不同速度流体交界面产生波浪与涡旋的过程，此前仅停留在理论预测阶段；EFSs 是一种新发现的量子拓扑缺陷，呈新月状，内部包含自旋奇点，结构不对称。
该项目由来自日本大阪公立大学和韩国科学技术院的物理学家共同推进，研究团队通过将锂气体冷却至接近绝对零度，制造出具有两个不同流速的多组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC，一种在极低温下形成的量子超流体，由多种成分共同组成，具备独特的量子性质），从而重现了类似于经典流体动力学中边界波和涡旋生成的过程。
在实验中，当两种速度不同的超流在界面处流动时，出现了波浪状指状结构，随后生成了受量子力学和拓扑规则支配的涡旋。这些涡旋被确认为“偏心分数斯格明子”（EFSs），其新月状结构与《星夜》中明亮的月亮极为相似。
与以往居中对称的斯格明子（拓扑物理学中一种稳定的自旋结构，广泛应用于自旋电子学及新型存储器件研究）不同，EFSs 内部包含特殊的奇点，让其自旋结构局部发生剧烈扭曲。
研究负责人竹内弘光表示，这一发现不仅在视觉上令人联想到《星月夜》（The Starry Night）的意象，更重要的是为理解量子尺度下的流体不稳定性和拓扑涡旋提供了实验证据。斯格明子因其稳定性和独特动力学特性，在自旋电子学和新型存储器件研发中备受关注。此次在超流体中的新型斯格明子的发现，为相关技术应用和量子系统研究打开了新方向。
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