Making dilute quantum droplets In recent years, quantum fluids have been studied largely in gaseous form, such as the Bose-Einstein condensates (BECs) of alkali atoms and related species. Quantum liquids, other than liquid helium, have been comparatively more difficult to come by. Cabrera et al. combined two BECs and manipulated the atomic interactions to create droplets of a quantum liquid (see the Perspective by Ferrier-Barbut and Pfau). Because the interactions were not directional, the droplets had a roughly round shape. The simplicity of this dilute system makes it amenable to theoretical modeling, enabling a better understanding of quantum fluids. Science, this issue p. 301; see also p. 274 Tuning interatomic interactions in two ultracold gases of potassium atoms creates quantum liquid droplets. Quantum droplets are small clusters of atoms self-bound by the balance of attractive and repulsive forces. Here, we report on the observation of droplets solely stabilized by contact interactions in a mixture of two Bose-Einstein condensates. We demonstrate that they are several orders of magnitude more dilute than liquid helium by directly measuring their size and density via in situ imaging. We show that the droplets are stablized against collapse by quantum fluctuations and that they require a minimum atom number to be stable. Below that number, quantum pressure drives a liquid-to-gas transition that we map out as a function of interaction strength. These ultradilute isotropic liquids remain weakly interacting and constitute an ideal platform to benchmark quantum many-body theories.

中文翻译：

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玻色-爱因斯坦凝聚态混合物中的量子液滴

制造稀释的量子液滴 近年来，人们主要以气态形式研究量子流体，例如碱原子和相关物种的玻色-爱因斯坦凝聚 (BEC)。除了液氦之外，量子液体相对来说更难获得。卡布雷拉等人。结合两个 BEC 并操纵原子相互作用以产生量子液体的液滴（参见 Ferrier-Barbut 和 Pfau 的观点）。由于相互作用没有方向性，液滴具有大致圆形的形状。这种稀释系统的简单性使其适用于理论建模，从而能够更好地理解量子流体。科学，这个问题 p。301; 另见第。274 调节钾原子的两种超冷气体中的原子间相互作用会产生量子液滴。量子液滴是由吸引力和排斥力的平衡自束缚的小原子团。在这里，我们报告了对两种玻色-爱因斯坦凝聚物混合物中仅通过接触相互作用稳定的液滴的观察。我们通过原位成像直接测量它们的大小和密度，证明它们比液氦稀几个数量级。我们表明，液滴通过量子涨落而稳定，不会坍塌，并且它们需要最小原子数才能稳定。低于这个数字，量子压力会驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。在这里，我们报告了对两种玻色-爱因斯坦凝聚物混合物中仅通过接触相互作用稳定的液滴的观察。我们通过原位成像直接测量它们的大小和密度，证明它们比液氦稀几个数量级。我们表明，液滴通过量子涨落而稳定，不会坍塌，并且它们需要最小原子数才能稳定。低于这个数字，量子压力会驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。在这里，我们报告了对两种玻色-爱因斯坦凝聚物混合物中仅通过接触相互作用稳定的液滴的观察。我们通过原位成像直接测量它们的大小和密度，证明它们比液氦稀几个数量级。我们表明，液滴通过量子涨落而稳定，不会坍塌，并且它们需要最小原子数才能稳定。低于这个数字，量子压力会驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。我们通过原位成像直接测量它们的大小和密度，证明它们比液氦稀几个数量级。我们表明，液滴通过量子涨落而稳定，不会坍塌，并且它们需要最小原子数才能稳定。低于这个数字，量子压力会驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。我们通过原位成像直接测量它们的大小和密度，证明它们比液氦稀几个数量级。我们表明，液滴通过量子涨落而稳定，不会坍塌，并且它们需要最小原子数才能稳定。低于这个数字，量子压力会驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。量子压力驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。量子压力驱动液体到气体的转变，我们将其绘制为相互作用强度的函数。这些超稀的各向同性液体保持弱相互作用，构成了一个理想的平台来衡量量子多体理论。