物理學家們在量子流體中成功觀測到了先前未曾記錄的量子凱爾文-亥姆霍茲不穩定性（KHI），這種現象產生了獨特的渦旋模式，稱為奇特分數階斯格明子（EFSs）。這些EFSs的彎月形狀，令人聯想到文森特·梵谷著名畫作《星夜》中的月亮。這項突破由大阪公立大學和韓國科學技術院的研究人員共同達成，並於2025年8月8日在《自然物理學》期刊上發表。
凱爾文-亥姆霍茲不穩定性是流體動力學中一種廣為人知的現象，發生在兩種速度不同的流體界面上，會產生波紋和渦旋。在此次實驗中，研究團隊將鋰氣體冷卻至接近絕對零度，形成了一種多組分的玻色-愛因斯坦凝聚態，這是一種量子超流體。當兩股超流體以不同速度流動時，它們的界面出現了波動，進而產生了由量子規則支配的渦旋。這些渦旋被識別為奇特分數階斯格明子（EFSs），這是一種新發現的拓撲缺陷。與對稱的斯格明子不同，EFSs呈現彎月狀，並包含嵌入式奇異點，這些奇異點是自旋結構中斷裂的點，導致劇烈的扭曲。其視覺上與梵谷畫作中顯著的彎月相似之處，尤其引人注目。
斯格明子最初在磁性材料中被發現，由於其固有的穩定性、微小尺寸和獨特的動力學特性，在自旋電子學和記憶裝置領域展現出巨大的應用潛力。在超流體中發現新型斯格明子，可能對技術進步和對量子系統的基本理解產生重大影響。研究人員計劃進行更精確的實驗來細化測量結果，以驗證數十年前關於KHI驅動界面波的波長和頻率的預測。此發現的理論意義也正在被深入探討。EFSs對現有的拓撲分類提出了挑戰，其嵌入式奇異點也引發了新的問題。研究人員希望進一步探究在其他多組分或更高維度的系統中是否存在類似結構。這項重大進展不僅證實了數十年前的理論預測，也為探索量子渦旋的本質、多組分流體的結構特性以及物理學中拓撲分類的界限開闢了新的途徑。
斯格明子作為一種具有拓撲穩定性的磁性結構，在自旋電子學領域備受關注，有望用於開發節能且可擴展的記憶和邏輯裝置。其獨特的自旋結構使其成為下一代技術的理想候選者，例如利用電子自旋而非電荷來儲存數據，這能顯著降低功耗和發熱。研究人員正積極探索如何利用這些量子現象推動技術的發展，並加深對宇宙基本規律的理解。