Superfluides, qui ne se forment qu'à des températures proches du zéro absolu, ont des propriétés mécaniques uniques et à certains égards bizarres. Yvan Buggy de l'Institute of Photonics and Quantum Sciences de l'Université Heriot-Watt d'Edimbourg, Écosse, et ses collaborateurs ont développé un nouveau modèle de mécanique quantique de certaines de ces propriétés, qui illustre comment ces fluides se déformeront lorsqu'ils s'écouleront autour des impuretés. Ce travail est publié dans la revue EPJ D .

Imaginez que vous commencez à remuer une tasse de thé, revenez-y cinq minutes plus tard et constatez que le thé circule toujours. En soi, c'est clairement impossible, mais si vous pouviez remuer une tasse d'un liquide ultra-froid, c'est exactement ce qui se passerait. En dessous d'environ -270°C, c'est-à-dire quelques degrés au-dessus de la température la plus froide possible, zéro absolu - le liquide devient un superfluide :une substance étrange qui n'a pas de viscosité et qui va donc s'écouler sans perdre d'énergie cinétique, fluage le long des surfaces et le long des parois des vaisseaux, et continue à tourner indéfiniment autour des sommets.

Les superfluides acquièrent ces propriétés parce que tant de leurs atomes tombent dans l'état d'énergie le plus bas que les propriétés de la mécanique quantique dominent par rapport aux classiques. Ils offrent donc une opportunité unique d'étudier les phénomènes quantiques à un niveau macroscopique, si dans des conditions extrêmes. Dans cette étude, Buggy et ses collègues utilisent les équations essentielles de la mécanique quantique pour calculer les contraintes et les écoulements dans un tel superfluide ultrafroid sous des changements d'énergie potentielle. Ils montrent que l'écoulement du fluide sera régulier et homogène en l'absence d'impuretés. Si une impureté est présente, cependant, le fluide se déformera au voisinage de cette impureté.