2009年12月16日
在没有失去它们的形状或死出的情况下运行长距离的孤独波是一种名为孤子的特殊波浪。这些亘古不变的波异国情调不够，但在联合量子研究所（JQI）的合作理论家美国国家标准与技术研究所和马里兰大学，和他们的同事在印度和乔治·梅森大学，现在认为有可能是一种新的孤子这更特别。
这种新的孤子可能会在某些类型的超冷气体中被发现，它不仅是一种低温的原子奇观，还可能为其他物理系统，包括早期宇宙，提供深刻的见解。
一个新预测的“不朽”孤子(左)与传统的“暗”孤子(右)比较。横轴表示孤子波前的宽度(左面板为黄色，右面板为紫色，不同的颜色代表不同的波高)。纵轴对应的是孤子的速度作为声速的一个分数。左边不朽的孤子一直保持到声障的形状。来源:I. Satija等人，JQI
孤子可以发生在任何地方。在19世纪30年代，苏格兰科学家John Scott Russell首先在沿着狭窄的运河骑行时识别它们，在那里他看到一个在长距离延伸的水波，而不是消亡。这种“单数和漂亮”的现象，因为罗素称为它，从此被观察到，创建并在许多系统中，包括在光纤电信光波，振动波利用通过在原子晶体，并且甚至“原子波”扫Bose-Einstein冷凝物（BECS），超级物质状态。
BEC中的原子可以加入在一起形成穿过气体的单个大波。Becs中的原子波甚至可以分开，彼此干扰，并互相抵消。在弱相互作用的原子中，这导致了对“暗孤子”的观察，表示通过气体传播的原子和“明亮”孤子（携带实际物质）的缺乏持久的波浪。
通过采用一种新的理论方法，JQI的工作*预测了第三个，甚至更奇异的“不朽”孤子，这在任何其他物理系统中都从未见过。这种新的孤子可以发生在由“硬核玻色子”组成的bec中，“硬核玻色子”是一种相互强烈排斥的原子，它们以一种被称为“光学晶格”的卵箱状排列方式组织起来。1990年，目前工作的合著者之一，印度数学科学研究所的Radha Balakrishnan写下了这些新孤子的数学描述，但认为她的工作仅仅是近似由强烈相互作用的气体原子组成的BEC的行为。欧洲杯线上买球
随着能源效益守则随后的观察，JQI研究人员最近同时实现了该维文的方程提供了BEC的几乎确切的描述与强相互作用原子，而这以前未知类型孤子实际上可以存在。虽然所有先前已知的孤子随着它们的波速接近声速而陷入困境，但是这种新的孤子将存活，即使在声音速度下也能够保持其波浪高度（幅度）。
如果“不朽的”孤子能够被有序地创造出来，它将为研究包括高温超导体和磁体在内的强相互作用量子系统的行为提供新的途径。由于原子冷却成BEC代表了一种相变(就像水变成冰一样)，新的孤子也可以作为一个重要的工具来更好地理解相变，即使是那些发生在早期宇宙膨胀和冷却时的相变。
* R. Balakrishnan, I.I. Satija和C.W. Clark，“粒子-空穴不对称和强排斥玻色-爱因斯坦凝聚中孤子的亮度”，《物理评论快报》，第103卷，230403页;2009年12月4日在线发布。