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超固体是一个相对较新且令人兴奋的研究领域。它们同时表现出固体和超流体特性。2019 年，三个研究小组首次在超冷量子气体中毫无疑问地证明了这种状态，其中包括因斯布鲁克大学实验物理系的 Francesca Ferlaino 领导的研究小组和 ÖAW 量子光学研究所和因斯布鲁克的量子信息 (IQOQI)。

2021 年，Francesca Ferlaino 的团队详细研究了镝原子偶极气体中超固态的生命周期。他们观察到一些意想不到的事情：“我们的数据表明，温度升高会促进超固体结构的形成，”Francesca Ferlaino 团队的 Claudia Politi 回忆道。“这种令人惊讶的行为是对理论的重要推动，该理论以前很少关注这种情况下的热波动。”

因斯布鲁克的科学家与 Thomas Pohl 领导的丹麦理论小组联手探索热波动的影响。他们开发并在Nature Communications上发表了一个理论模型，该模型可以解释实验结果并强调加热量子液体可以导致量子晶体形成的论点。理论模型表明，随着温度升高，这些结构更容易形成。

“有了新模型，我们现在第一次有了一个相图，它显示了超固态的形成与温度的关系，”Francesca Ferlaino 高兴地说。“这种令人惊讶的行为与我们的日常观察相矛盾，它源于镝的强磁性原子的偶极-偶极相互作用的各向异性。”

这项研究是朝着更好地理解超固态物质迈出的重要一步，并得到了奥地利科学基金 FWF、欧洲研究委员会 ERC 和欧盟等机构的资助。