近日，我所余增强教授课题组与物理电子工程学院贺丽博士在《Physical Review Letters》上合作发表了题为“Normal-Superfluid Phase Separation in Spin-Half Bosons at Finite Temperature”的研究论文。该研究工作预言了超冷玻色原子中的一类新型凝聚现象，从而为揭示玻色-爱因斯坦凝聚与气液凝聚之间的内在联系提供了新的思路。

自从1995年实验上首次实现玻色-爱因斯坦凝聚以来，超冷原子已经逐渐发展成为量子模拟研究的重要平台。在过去二十多年间，超冷原子一直被广泛地视为稀薄气体。然而，最近的一系列实验发现表明，在适当的相互作用条件下，超冷原子也会表现出量子液体独有的“自束缚”特性。这类量子液体的形成机制是当前物理学前沿研究的热点问题之一。

余增强教授的研究团队提出，对于具有组分间吸引相互作用的双分量玻色系统，气液凝聚与玻色-爱因斯坦凝聚可以在有限温度下同时发生，蒸发曲线具有与经典气液相变类似的特征性平台，但表现出不同于后者的温度依赖形式。在此基础上，他们预言了原子云在约束势场中将呈现正常态与超流态相分离的壳层结构。这些结果为实验上进一步探索量子凝聚的物理机制提供了新的理论依据。

这项研究工作得到了国家自然科学基金、山西省应用基础研究项目和山西省1331工程重点学科建设基金的支持。

研究论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.055301