物理学家已经在量子气体难以捉摸的内部观察到一种新的物质状态。
在格林的童话故事中， 薄纱般的气体线能够捆绑巨人，这种匪夷所思的东西令孩子们充满了无尽遐想。但是，像这样的材料在物理学理论上是不可能存在的，因为在实践中，它们在形成时会不可避免地崩溃。
美国斯坦福大学的研究人员现在发现，他们可以制造出一种即使在相当大的力下也足够稳定以抵抗塌陷成云的材料。更重要的是，他们发现了一种新的物质状态，以前只见过一次，而且在此之前从未在量子气体中见过。
重要的是，这种气体的量子性质可能会使其在下一代信息技术中占有一席之地。
工作中的物质类别甚至具有传奇性的名称；超级唐克斯-吉拉多气（superTonks-Girardeau gas）。它由冷却到一定程度的原子组成，这些原子开始失去对个体认同感，受其共同力量的约束，形成了一条康加线（conga-line）。
在理想条件下，即使在胁迫下，这种引出的量子气体线中的粒子之间的吸引力也可以使其保持一致。因此，为什么物理学家将其描述为“超级”。
然而，在性能不尽人意的实验室设备中，即使是最精细调优的超级唐克斯-吉拉多气体也无法长时间保持稳定，很快就会收缩成球。
物理学家本杰明·列夫（Benjamin Lev）想知道镝元素是否会成为一种更为可靠的候选元素。由于它是具有元素周期表上最高的磁性强度的元素之一，它可能会在稍有支撑的情况下保持自己的磁场更长一点。
“与气体中已经存在的有吸引力的相互作用相比，我们能够添加的磁性相互作用非常弱。因此，我们的期望是不会有太大变化。”列夫说，“哇，我们错了吗？”
事实证明，基于镝元素调谐的唐克斯-吉拉多气正是这样的一位“英雄”，无论团队对此做了什么，它都保持原状。即使将量子系统推入更高的能量状态，也未能将这根弦推入混乱的量子污迹粒子的雾霾中。
在探索这个过程的机制时，研究小组很快注意到了一种相当难以捉摸的现象的特征，这种现象被称为量子多体瘢痕（quantummany-body scarring）。
这种奇怪的物质状态介于量子混沌和老式古典物理学的可预测性之间，描述了一个乍一看似乎有悖常理的世界。
25年前，人们发现，在量子系统的嗡嗡声中，粒子无处不在，而单个原子却失去了自我意识，因此有可能出现可可预测的状态。
这些瘢痕类似于足球场上球员所穿的途径。尽管球员们在场上自由追逐球，但某些方向似乎比其他方向更可取。
关于量子多体瘢痕（quantummany-body scarring）的困惑之处在于它们如何与热力学相适应。升高一组粒子的温度，它们只会在附近反弹，重新分配热能，直到该物体所有粒子的温度大致相等。
量子多体瘢痕形成与这种平衡规则背道而驰，无论周围的兴奋程度如何，它们都优先选择某些状态。
这种现象在铷原子队列中曾经见过，但在量子气体中却从未见过。因此，在冷却的镝原子弦中找到状态的迹象，有可能揭示出大量有关量子系统中物体如何共享能量的迹象。
鉴于我们注定要面对一个充满量子技术的未来，我们将需要尽可能多地了解如何从明天的计算机中散热。
但是，量子多体瘢痕可能本身就可以用于存储量子信息，或者在实验室中用作研究量子系统的模拟器。撇开对实际用途的猜测不谈，列夫认为这项工作是理解量子景观的基础。应用程序可以稍后提供。
列夫说：“如果把量子科学与我们发现建造化工厂所需的知识相提并论，那就像我们现在正在做19世纪晚期的工作一样。”
这项研究发表在《科学》杂志上。
