Смотрим на водоворот

Проводя сравнения с представлениями Дирака, конденсация в эксперименте Холла и его коллег представляет единственный электрон, а плотность атомов в каждой точке соответствует вероятности существования этого электрона в данной области пространства, отмечает ученый. Каждый атом в конденсате имеет свой спин, то есть квантовый эквивалент стрелки компаса, который отвечает на прилагаемое снаружи магнитное поле. Однако в данном эксперименте спины не являются частью магнитного поля вокруг монополя; вместо этого поле представлено способом расположения спинов или их вектором вихря.

Чтобы воспроизвести рисунок монополя, исследователи работали со спинами и сделали «вихрь» — или даже настоящий водоворот — внутри КБЕ, с монополем на его конце. Команда ученых получила изображения рисунка вихря и даже сделала его срезы.

«Мы видим водоворот как тонкую темную линию, отсутствие материала, подобно пустоты в воде, когда она стекает в сточную трубу», — говорит Холл.

Северный полюс, который образовала команда, не является магнитным в обычном смысле: стрелка компаса на него не укажет. «Уравнения, которые царствуют в нашем искусственном монополе и которым подчиняется природный магнитный монополь, по своей сути одинаковы», — говорит Холл. Работу можно рассматривать как пример все большего поля исследований, что называется квантовым моделированием, где квантовые системы используются для моделирования других систем, более трудных для изучения.