量子化涡旋中旋子发射现象的观测
无粘性量子流体中的湍流现象为研究非平衡态动力学的普适原理提供了独特窗口,其尺度范围从宏观流动延伸至单个涡旋核心。在零温极限下,湍流能量级联如何在缺乏粘性耗散的情况下终止,这一微观机制始终是量子流体动力学的基础性难题。现有理论模型虽聚焦于声子辐射机制,却未能解释导致超流氦-4中"旋子"能谷出现的强原子间关联效应。本研究通过10毫克温度下的高品质因数纳米机械谐振器,首次直接观测到单个量子化涡旋发射旋子的过程:实验不仅检测到临界速度处突发的耗散现象,更精确测量出每个周期能量损耗与旋子能隙能量的定量对应关系。这一发现通过证实旋子辐射是强关联量子液体的主要耗散通道,破解了零温能量弛豫这一长期悬而未决的谜题。

