Super pevná látka vyrobená na univerzitě ve Stuttgartu se skládá z atomů dysprosia, které se chovají jako malé magnety. V experimentu jsou atomy ochlazeny téměř na absolutní nulu (-273 ° C). V tomto okamžiku hrají roli dva typy interakce mezi atomy: když se dva atomy přiblíží velmi blízko, srazí se jako kulečníkové koule. Zároveň se díky magnetické interakci mohou navzájem přitahovat nebo odpuzovat na delší vzdálenosti. Aby vytvořili super pevnou látku, vědci vyvažují vztah mezi těmito dvěma silami takovým způsobem, že se současně vytvoří krystalická mřížková struktura a takzvaná superfluidita - plynulý tok atomů. "Byli jsme schopni určit periodickou tvorbu krystalů přímo opticky a otestovat kvantově mechanickou superpozici pomocí interferenčních experimentů," vysvětlují svá měření Mingyang Guo a Fabian Böttcher, postdoktorand a doktorand 5. fyzikálního ústavu.

Tým dosáhl definitivního důkazu, že hmota vytvořená v experimentu je skutečně superpevná látka, a to zkoumáním dvou typů zvukových vln, které se superpevnou látkou šíří různými rychlostmi. Takové zvukové vlny se v různých materiálech šíří velmi odlišně – například zvuk se ve vzduchu šíří mnohem pomaleji než ve vodě. Tento „normální“ zvuk existuje i v superpevné látce. Protože je však superpevná látka zároveň pevná i kapalná, lze pozorovat i charakteristický druhý typ zvukové vlny, ve které se krystal a supertekutina pohybují přesně v opačných směrech. To má za následek zvukové vlny s velmi nízkými rychlostmi, které stuttgartští vědci mohli ve svém experimentu pozorovat poprvé.

Pozorování superhmoty byla v posledních letech opakovaně hlášena. Ale pak se později ukázalo, že nebyly měřeny žádné dva typy zvuku. „V tomto celosvětovém závodě se nám poprvé podařilo demonstrovat všechny tři podmínky pro suprasolidní stav v experimentu s ultra studenými atomy dysprosia,“ říká šťastně Tilman Pfau. Poprvé experimenty stuttgartských vědců otevírají možnost podrobného zkoumání exotických vlastností super pevných látek.