Kui fermione piisavalt külmutada, võivad need paarduda, moodustades bosoneid ning koonduda kollektiivsesse madalaima energiaga seisundisse – Bose-Einsteini kondensaati. Heelium-3 aatomite puhul moodustub supervedelik, mis voolab ilma hajutamiseta – juhul, kui vool ei ole nii energiline, et see lõhuks paare või hävitaks madalaima energia seisundi koherentsi. Praeguseni võisid teoreetikud iseloomustada rahulikku voolust fermionilistes supervedelikes, kuid mitte raputamise või segamise tulemusena tekkivas jõulises turbulentsis, kirjutab PhysicsToday.org.
Aurel Bulgac on koos kolleegidega kohandanud tiheduse funktsionaalteooriat – arvutuslikku lähenemist, mis esialgselt kavandati molekulaarenergia tasemete arvutamiseks – ning rakendas selle ajast sõltuva laienduse turbulentsete fermioniliste supervedelike modelleerimiseks. Ehkki selle aluseks olevad mehaanilised võrrandid on sirgjoonelised, vajati nende lahendamiseks üht maailma võimsaimat superarvutit Jaguari, mis asub Oak Ridge’i Riiklikus Laboratooriumis Tennessees.
Oma simulatsioonides ärgitas Bulgac kolleegidega fermionilist supervedelikku, tulistades läbi selle sfäärilisi lendavaid osakesi või segades seda laserkiirega. Turbulentsed supervedelikud sisaldavad teadupoolest kvanditud keerdudega torukesi. Juuresolevalt graafikult on näha, et simulatsioon võimaldaks jälgida, kuidas kaks keeristoru (tähistatud a ja b) ühinevad, moodustades ringi, mis seejärel avaneb sarnaselt DNA molekuli lahtikeerdumisele transkriptsiooni käigus. Bulgac’i mudel võib aidata astronoomidel mõista ka teist ärgitatud supervedelikku – kiiresti pöörleva neutrontähe sisemust.
Teadusartikkel: “Real-Time Dynamics of Quantized Vortices in a Unitary Fermi Superfluid“