Quantenflüssigkeit
Eine Quantenflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, in der Quanteneffekte auftreten und die nicht mehr mit der klassischen statistischen Mechanik beschrieben werden kann.
Im klassischen Bereich ist die kinetische Energie
Deshalb sind Quanteneffekte für niedrige Temperaturen
Die Nullpunktenergie ist bei Quantenflüssigkeiten jedoch so groß, dass kein Übergang des Systems in die feste Phase erlaubt ist.
Quantenflüssigkeiten können Suprafluidität aufweisen und lassen sich nach der zugrunde liegenden Statistik einteilen in:
- Fermi-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 3He oder Leitungselektronen in Metallen im Dreidimensionalen)
- Bose-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 4He).
Die Existenz des flüssigen Heliums bei beliebig niedrigen Temperaturen ist ein makroskopischer Quanteneffekt.
Im Eindimensionalen tritt an die Stelle der Fermi-Flüssigkeit die Luttingerflüssigkeit, eine spezielle Quantenflüssikeit, die wegen ihrer ungewöhnlichen Eigenschaften in einem besonderen Artikel beschrieben ist.
1998 bekamen Robert B. Laughlin (US), Horst Ludwig Störmer (DE) und Daniel Chee Tsui (US) den Physik-Nobelpreis "für ihre Entdeckung einer neuen Art von Quantenflüssigkeit mit fraktionell geladenen Anregungen". (Es geht dabei im Wesentlichen um den gebrochenzahligen Quanten-Hall-Effekt.)