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坪田誠教授、湯井悟志特任助教（大学院理学研究科および南部陽一郎物理学研究所所属）らの研究グループは、フロリダ州立大学のWei Guo准教授らと共同で、絶対零度（−273℃）に近い極低温で超流動状態となった液体ヘリウム4（⁴He）における量子乱流中の量子渦の拡散に法則があることを、理論および数値計算で研究し、Guo准教授らが先行研究で行なった実験結果と比較することで明らかにしました。今回の数値計算では、量子渦は拡散初期においては素早く広がる“超拡散”を起こし、その後の長い時間経過後では、静水中の花粉の動き等でも見られるような“常拡散”を起こします。実験および数値計算で結果が一致したという本研究成果は、複雑な量子乱流を理解するための新たな一歩となる可能性があります。さらに、他の量子系での拡散の研究に繋がることが期待されます。

本研究成果は、2022年7月5日、「Physical Review Letters」にオンライン掲載されました。また、当論文は、特に重要な研究成果として認められ、Editors’ Suggestionに選出されました。

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