Helium-3, známé též jako tralfium, je lehký a vzácný izotop helia. Jeho jádro, jemuž se říká helion, obsahuje 2 protony a 1 neutron. Za extrémně nízkých teplot se stává supratekutým, díky čemuž získává speciální vlastnosti. Patří k nim i to, že se v takovém supratekutém heliu objekty pohybují bez tření.
Odborníci si nejprve mysleli, že když se supratekutým heliem-3 pohybuje nějaký objekt, tak je jeho rychlost omezená pod takzvanou kritickou Landauovu rychlost. Překročení této rychlosti bylo považováno za fatální s tím, že zničí dotyčnou suprakapalinu. Postupně se ale ukázalo, že to není tak úplně pravda. Z předešlých experimentů vyplynulo, že nejde o striktní omezení, a že se objekty v zásadě mohou pohybovat i rychlostí překračující kritickou Landauovu rychlost, aniž by došlo k rozložení křehké struktury suprakapaliny.
Samuli Autti z britské Lancaster University a jeho spolupracovníci nedávno zjistili, co je toho příčinou. Je to kvůli exotickým částicím, či spíše kvazičásticím (thermal bulk quasiparticles), které jsou nalepené na všechny povrchy v suprakapalině. Tento objev by mohl mít řadu praktických aplikací ve kvantových technologiích, včetně kvantových počítačů. Kvantoví vývojáři se již v dnešní době snaží tyto kvazičástice využívat.
Aby Autti a spol. mohli celou záležitost prostudovat, ochladili supratekuté helium-3 na jednu tisícinu stupně nad absolutní nulou. Pak vzali drát a velkou rychlostí s ním pohybovali skrz takto vytvořenou suprakapalinu. Během toho měřili, kolik síly je třeba k pohybu drátu. Na počátku pohybu drátu detekovali extrémně malou sílu, která souvisela s pohybem kvazičástic a jejich uspořádáváním podél drátu. A pak už nedetekovali nic. Drát se pohyboval zcela bez odporu.
Jak říká Autii, supratekuté helium-3 je pro pohybující se drát jako vakuum. Což je podle Autiiho docela síla, protože ve skutečnosti jde o relativně hustou kapalinu. Je to fascinující. Když zmíněný drát změní směr za vysoké rychlosti, tak zůstává „skrytý“ před suprakapalinou pod navázanými kvazičásticemi.
Literatura