Ферми-газ, описываемый теорией Бардина—Купера—Шриффера (БКШ или BCS), может быть преобразован в бозе-эйнштейновский конденсат (БЭК или BEC) составных бозонов (димеров) путём адиабатической перестройки взаимодействия. Последовательность состояний, возникающая в результате этой перестройки, известна как кроссовер БКШ—БЭК. Данный обзор посвящён теоретическим и экспериментальным результатам по кроссоверу БКШ—БЭК в трёхмерных и квазидвумерных квантовых газах в ограниченной геометрии магнитных ловушек и на оптических решётках. Обсуждаются нетривиальные явления в гидродинамике сверхтекучих квантовых газов и жидкостей, включая спектр коллективных возбуждений в кроссовере БКШ—БЭК, гидродинамику вращающихся бозе-конденсатов с большим количеством квантованных вихрей, трудную нерешённую проблему киральной аномалии в гидродинамике сверхтекучих фермионных систем с анизотропным р-спариванием. Ещё одним предметом анализа являются разбалансированные по спину квантовые газы и возможность реализации в них триплетного p-спаривания по механизму Кона—Латтинжера, а также последние результаты по приготовлению двумерных ферми-газов и наблюдению флуктуационных явлений, связанных с переходом Березинского—Костерлица—Таулеса. Кроме того, кратко обсуждаются недавно открытые экспериментально кроссовер БКШ—БЭК и аномальная сверхпроводимость в бислое графена, а также роль графена, других дираковских полуметаллов (таких как, например, висмут) и двумерных оптических решёток как возможных эталонных систем, в которых проявляются все эффекты, описанные в данном обзоре.

Ключевые слова: кроссовер БКШ—БЭК, гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов, резонанс Фешбаха, составные фермионы и бозоны, вращающиеся бозе-конденсаты, киральная аномалия, фермионная голдстоуновская мода, спектр коллективных возбуждений, разбалансированный ферми-газ, аномальное спаривание, механизм Кона—Латтинжера, переход Березинского—Костерлица—Таулеса, бислойный графен PACS: 03.75.Hh, 67.10.−j, 74.20.−z, 74.25.Uv (все) DOI: 10.3367/UFNr.2018.10.038471 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/3/a/ 000469214700001 2-s2.0-85070731309 2019PhyU...62..215K Цитата: Каган М Ю, Турлапов А В "Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов" УФН 189 225–261 (2019) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 18 января 2018, доработана: 3 октября 2018, одобрена в печать: 31 октября 2018 English citation: Kagan M Yu, Turlapov A V “BCS—BEC crossover, collective excitations, and hydrodynamics of superfluid quantum fluids and gases” Phys. Usp. 62 215–248 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2018.10.038471