9月27日，中国科学技术大学上海研究院潘建伟及其同事陈宇翱、姚星灿等在国际上首次实现了质量不平衡的玻色-费米双超流体，并在该双超流体中成功地产生和观测到玻色-费米量子涡旋晶格。

　　这篇文章在正式发表前，已经得到了诺贝尔物理学奖得主克特勒（W. Ketterle）和莱格特爵士（A. Leggett）的赞赏。

　　德国科学家沃夫冈·克特勒，2001年诺贝尔物理奖获得者

　　安东尼·莱格特爵士，2003年诺贝尔物理奖获得者

　　这篇文章背后的实验，可是大天才 Sheldon Cooper（谢耳朵）都十分重视的。第九季第六集里，谢耳朵听说有个瑞士团队要跟他们抢做这个实验，可是都要急疯了！

　　《生活大爆炸》第九季第六集截图（图片来源：搜狐视频）

　　然而谢耳朵没想到的是，这个“超流体涡旋实验”（业内更通俗的说法是涡旋实验，而非字幕里的旋涡实验）已经被中国科大的超冷原子团队做出来了。

　　众所周知，《生活大爆炸》（The Big Bang Theory）背后有一众履历金光闪闪的科学家们做理论支持，其中不乏诺贝尔物理学奖获得者。作为天才的代表，谢耳朵做的研究那都是最能体现他的超高天分的最前沿研究，所以编剧们给谢耳朵安排的超流体涡旋实验，其实是量子物理界的“精英”领域，产生了多位诺贝尔奖获得者。

　　今天，我们给大家解释一下量子涡旋的原理和其光辉的发展史：量子涡旋是超流性最为迷人而又本质的体现，也是其最直接的证据。

　　超流体

　　想要了解量子涡旋，首先我们来学习一下什么是超流体。

　　我们知道，液体在流动时，空气和容器器壁都会产生粘滞力（就是阻力）阻碍其运动，通过直径1cm的玻璃管向容器里倾倒液体，几乎在停止倾倒的瞬间，玻璃管内和容器内的液体齐平，这是粘滞力可忽略不计的情况；如果用直径1mm的玻璃细管，那么粘滞力就会阻碍液体的运行，很可能出现液体流动极其缓慢，或者停止流动的现象；如果是直径0.5 μm（1μm =0.001mm）的玻璃狭缝，那么可以肯定任何普通状况下的液体都无法通过。

　　1937年，前苏联物理学家卡皮查（P. Kapitza）将玻色液氦-4的温度冷却至 2.17 K 以下，神奇的现象出现了，液氦迅速地流过了 0.5 μm（1μm =0.001mm）宽的玻璃狭缝，他将这种没有粘滞性的流体称之为超流，通俗一点地说，就是没有任何阻力的超级流动现象（Superfluidity）。

　　彼得·卡皮查

　　严格意义上说，这是超流领域第一个诺贝尔奖成果，不过由于卡皮查拒绝与艾伦和米森那共享诺贝尔奖，导致诺贝尔奖评审委员会1978年才将诺贝尔物理奖单独授予他（这其中的八卦感兴趣者可以自行搜索）。

　　超流现象的发现意义重大，因其是一种可与超导媲美的宏观量子效应，掌握其性质可以帮助我们更好的理解新物理世界中的各种现象，比如中子星的内部就是超流体。如果我们对超流体的性质掌握了足够多的理论依据，就可以了解中子星的结构，包括超导的各种性质，也可以通过对超流的研究进行模拟。

　　当然，卡皮查只是发现了这种现象，究竟其中的原理如何，以及如何发现更多物质的超流态，还需要科学家们慢慢探索。

　　接下来，李（D. Lee）、奥谢罗夫（D. Osheroff）、理查孙（R. Richardson）等人成功地将液氦-3冷却至2.5 mK以下，并首次观测到了费米液体的超流性，获得1996年诺贝尔物理学奖。

1996年诺贝尔物理奖三位获奖者。自左至右依次为：李（D. Lee）、奥谢罗夫（D. Osheroff）、理查孙（R. Richardson）。