量子物質
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量子物質とは量子物理現象によって巨視的な特性が決定される多粒子系を指す。量子物質はフェルミ粒子物質とボソン粒子物質に区分される。
フェルミ粒子物質[編集]
固体や白色矮星内の電子は量子力学的に縮退しており、その縮退圧によってそれぞれの系全体の安定性を持つ。中性子星内の中性子と陽子についても同様である。縮退したフェルミ粒子系は、十分に低い温度において、磁性、超伝導、量子物質の位相境界や3つのヘリウム原子の超流動など、さまざまな巨視的な量子現象を示す。中性子星では、特に中性子超流動や陽子超伝導といった巨視的な量子状態の証拠も存在する。中性子星内部や粒子加速器内での重イオンの高エネルギー衝突などの極限条件下では、クォークグルーオンプラズマが生成され、自由クォークの超伝導状態が発生するとされている。ただし、これはまだ決定的に証明されていない。
ボソン粒子物質[編集]
ボソン粒子系では、低温のボーズ凝縮によって巨視的な量子状態も生じる。多追えばヘリウム原子の超流動性状態がある。ボーズ=アインシュタイン凝縮は、ボソン粒子の気体を冷却することでも生成される。気体ではマグノンや励起子などでそのことが確認されてる。