光明日報合肥2月8日電（記者常河）中國科學技術大學潘建偉(wei) 團隊在世界上首次“破譯”了“第二聲”的衰減率，即聲擴散係數。這項量子模擬重大突破是該團隊基於(yu) 超冷鋰-鏑原子量子模擬平台獲得的結果，並以此準確測定了體(ti) 係的熱導率與(yu) 粘滯係數。2月4日，國際著名學術期刊《科學》發表這項成果。審稿人稱該項工作“展示了令人驚歎的實驗的傑作”“該工作有望成為(wei) 量子模擬領域的一項裏程碑”。

　　熱不僅(jin) 會(hui) 擴散，在某些情況下，它還可能像聲波一樣，以波的形式傳(chuan) 播，被稱為(wei) “第二聲”。這神秘的“第二聲”一般不會(hui) 出現在普通物質中，隻會(hui) 出現在某些特殊物質中，例如超流的氦。“超流就是粘滯性變成0的流體(ti) ，是一種宏觀量子現象。”該團隊成員、中國科學技術大學教授陳宇翱介紹，“因為(wei) 有粘滯性的存在，我們(men) 攪拌一杯水形成的漩渦，會(hui) 在停止攪拌後慢慢消失，恢複平靜。而超流體(ti) 中的漩渦卻會(hui) 永遠停不下來。更神奇的是，裝到一個(ge) 容器中的超流體(ti) ，會(hui) 自己爬出來。”

　　80多年前，蘇聯科學家列夫·達維多維奇·朗道建立了兩(liang) 流體(ti) 理論，預言了熵或溫度會(hui) 以波的形式在超流中傳(chuan) 播。熵波的性質與(yu) 傳(chuan) 統聲波類似，在傳(chuan) 播過程中會(hui) 逐漸衰減。朗道將其命名為(wei) 第二聲，並因此獲得了1962年諾貝爾物理學獎。

　　科學家發現，第二聲的傳(chuan) 播和衰減與(yu) 超流序參量直接耦合，是一種隻存在於(yu) 超流體(ti) 中的獨特量子輸運現象。“由強相互作用極限下的超冷費米原子形成的超流體(ti) 具有極佳的純淨度與(yu) 可控性，為(wei) 研究第二聲的衰減帶來了全新的機遇。”陳宇翱說，在費米超流中研究第二聲的衰減行為(wei) ，不僅(jin) 能回答“兩(liang) 流體(ti) 理論能否描述強相互作用費米超流的低能物理”這一長期存在的問題，還能表征強相互作用費米體(ti) 係在超流相變處的臨(lin) 界輸運現象。“這也是超冷原子量子模擬領域的一個(ge) 重要目標。”

　　中國科學技術大學潘建偉(wei) 、姚星燦、陳宇翱等與(yu) 澳大利亞(ya) 科學家胡輝合作，在過去四年多的時間裏，搭建了一個(ge) 全新的超冷鋰-鏑原子量子模擬平台，融合發展了灰色黏團與(yu) 算法冷卻、盒型光勢阱等先進的超冷原子調控技術，最終成功地實現了世界領先的均勻費米氣體(ti) 的製備。

　　據悉，這一發現為(wei) 理解強相互作用費米體(ti) 係的量子輸運現象提供了重要的實驗信息，是利用量子模擬解決(jue) 重要物理問題的一個(ge) 範例。

　　《光明日報》（ 2022年02月09日 04版）