Observando la hidrodinámica emergente en un imán cuántico de largo alcance

Área de la Ciencia:

• La física cuántica
• Física de la materia condensada
• Mecánica estadística

Sus antecedentes:

• La identificación de las propiedades universales de los estados cuánticos de no equilibrio es un desafío significativo.
• Se predice que la hidrodinámica clásica surgirá universalmente en los sistemas cuánticos en interacción.

Objetivo del estudio:

• Probar experimentalmente la dinámica cuántica y observar las clases de universalidad hidrodinámica emergentes.
• Investigar el rango de clases de universalidad, desde la difusión normal hasta la superdifusión anómala.

Principales métodos:

• Utilizó 51 iones controlados individualmente para crear una cadena de espín de interacción de largo alcance.
• Funciones de correlación resueltas de espacio-tiempo medidas en un estado de temperatura infinito.

Principales resultados:

• Se observó una familia de clases de universalidad hidrodinámica, incluidos los vuelos de Lévy (superdifusión anómala).
• Coeficientes de transporte extraídos, que vinculan las propiedades microscópicas del sistema con el comportamiento hidrodinámico macroscópico.

Conclusiones:

• Los sistemas cuánticos diseñados pueden ofrecer información crucial sobre las propiedades universales de la materia cuántica sin equilibrio.
• Demostró el surgimiento de la hidrodinámica clásica a partir de sistemas cuánticos en interacción.