論文の概要: Emergent hydrodynamic behaviour of few strongly interacting fermions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09699v1
- Date: Fri, 18 Aug 2023 17:46:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-21 12:17:53.811560
- Title: Emergent hydrodynamic behaviour of few strongly interacting fermions
- Title（参考訳）: ほとんど相互作用しないフェルミオンの創発的流体力学挙動
- Authors: Sandra Brandstetter, Philipp Lunt, Carl Heintze, Giuliano Giacalone,
Lars H. Heyen, Maciej Ga{\l}ka, Keerthan Subramanian, Marvin Holten, Philipp
M. Preiss, Stefan Floerchinger, Selim Jochim
- Abstract要約: 構成成分が著しく少ないシステムにおける流体力学の出現を実証する。
実験では, 単一粒子の分解, 粒子数の決定論的制御, 相互作用強度により, 微視的記述と流体力学の枠組みの境界を, 前例のない詳細で調べることができた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9593799877176403
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hydrodynamics provides a successful framework to effectively describe the
dynamics of complex many-body systems ranging from subnuclear to cosmological
scales by introducing macroscopic quantities such as particle densities and
fluid velocities. According to textbook knowledge, it requires coarse graining
over microscopic constituents to define a macroscopic fluid cell, which is
large compared to the interparticle spacing and the mean free path. In
addition, the entire system must consist of many such fluid cells. The latter
requirement on the system size has been challenged by experiments on
high-energy heavy-ion collisions, where collective particle emission, typically
associated with the formation of a hydrodynamic medium, has been observed with
few tens of final-state particles. Here, we demonstrate emergence of
hydrodynamics in a system with significantly less constituents. Our observation
challenges the requirements for a hydrodynamic description, as in our system
all relevant length scales, i.e. the system size, the inter-particle spacing,
and the mean free path are comparable. The single particle resolution,
deterministic control over particle number and interaction strength in our
experiment allow us to explore the boundaries between a microscopic description
and a hydrodynamic framework in unprecedented detail.
- Abstract（参考訳）: 流体力学は、粒子密度や流体速度のような巨視的な量を導入することによって、サブ核から宇宙スケールまでの複雑な多体系の力学を効果的に記述するための枠組みを提供する。
教科書の知識によれば、粒子間間隔や平均自由経路よりも大きいマクロな流体細胞を定義するためには、顕微鏡成分よりも粗い粒状化が必要である。
加えて、システム全体が多くの流体細胞から成っている必要がある。
システムサイズに対する後者の要件は、流体力学媒質の形成と典型的に関連した集団粒子放出が数十個の最終状態粒子で観測される高エネルギー重イオン衝突の実験によって試されている。
ここでは, 構成成分が著しく少ないシステムにおける流体力学の出現を示す。
我々のシステムでは、全ての関連する長さスケール、すなわち、系サイズ、粒子間間隔、平均自由経路が同等である。
実験における単一粒子分解能, 粒子数に対する決定論的制御, 相互作用強度は, 微視的記述と流体力学の枠組みの境界を前例のない細部で探究できる。
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